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文檔簡介
團體標準
支持高級別自動駕駛的5G網絡性能要求
5Gnetworkperformancerequirementstosupporthigh-levelautonomousdriving
(征求意見稿)
2023-06-30發(fā)布XXXX-XX-XX實施
發(fā)布
支持高級別自動駕駛的5G網絡性能要求
1范圍
本文件規(guī)定了基于5G網絡支持高級別自動駕駛的系統(tǒng)網絡架構、業(yè)務場景及其性能要求。本文件
適用于支持高級別自動駕駛的5G產品研發(fā)、5G網絡規(guī)劃設計。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本
文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T40429-2021汽車駕駛自動化分級
3術語和定義
3.1定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1.1高級別自動駕駛
是指運營設計域(ODD)范圍內符合GB/T40429-2021中定義的L3及以上自動駕駛技術能力等級。
3.1.2業(yè)務場景
是指高級別自動駕駛車輛視角下的車聯(lián)業(yè)務發(fā)生場景和功能集合。
3.1.3基本應用
是指自動駕駛車輛為自動駕駛業(yè)務場景在特定情況下所執(zhí)行的應用功能。
3.1.4端到端時延
將給定信息從源端成功傳輸?shù)侥康亩怂璧臅r間。該時延在通信接口上測量,從源端發(fā)送信息開
始,在目的端成功接收該信息為止。
3.1.5傳輸可靠性
在基本服務所需時間限制內網絡層成功傳輸數(shù)據包數(shù)量除以網絡層傳輸?shù)臄?shù)據包總數(shù)所得的百分
比。
2
3.1.6業(yè)務方向(上行)
業(yè)務數(shù)據包的傳輸方向。業(yè)務方向(上行),即車載終端是通信發(fā)送方。針對C-V2X蜂窩通信,
為車載終端向平臺發(fā)送業(yè)務數(shù)據包;針對C-V2X直連通信,為車載終端向C-V2X路側單元/其他車載
終端發(fā)送的業(yè)務數(shù)據包。
3.1.7業(yè)務方向(下行)
業(yè)務數(shù)據包的傳輸方向。業(yè)務方向(下行),即車載終端是通信接收方。針對C-V2X蜂窩通信,
為車載終端接收平臺發(fā)送的業(yè)務數(shù)據包;針對C-V2X直連通信,為車載終端接收C-V2X路側單元/其
他車載終端發(fā)送的業(yè)務數(shù)據包。
3.1.8發(fā)包頻率
周期性V2X數(shù)據的發(fā)送頻次。
4縮略語
下列縮略語適用于本文件。
5G第五代移動通信技術The5thGenerationmobilecommunication
technology
AGV自動導向車AutomatedGuidedVehicle
APP應用程序Application
AVP自主代客泊車AutomatedValetParking
HPP記憶式泊車系統(tǒng)HomeZoneParkingPilot
C-V2X蜂窩車用無線通信技術CellularVehicletoEverything
HV領航車輛HeadVehicle
MV成員車輛MemberVehicle
OBU車載單元OnBoardUnit
ODD運行設計域OperationalDesignDomain
T-BOX車聯(lián)網控制單元TelematicsBOX
TOS碼頭計算機管理系統(tǒng)TerminalOperationSystem
V2X車載終端與其他設備通信VehicletoEverything
5高級別自動駕駛系統(tǒng)網絡架構
5.1系統(tǒng)概述
高級別自動駕駛系統(tǒng)是車載終端、路側單元、路側感知與計算系統(tǒng)、云平臺以及5G網絡的不同組
合。其中云平臺根據功能可分為中心云平臺和邊緣云平臺。5G網絡分為5G公網和5G專網,5G專網
可按需部署。
車載終端、路側感知與計算系統(tǒng)和云平臺通過C-V2X網絡(包括蜂窩通信和直連通信)進行信息
3
的交互,可獲取實時的交通信息、路況信息和其他車輛的行為信息,支持自動駕駛系統(tǒng)的決策制定,
保障自動駕駛安全。
5.2系統(tǒng)網絡架構
高級別自動駕駛系統(tǒng)網絡架構見圖1。
圖1高級別自動駕駛系統(tǒng)網絡架構
高級別自動駕駛系統(tǒng)網絡架構各部分功能如下。
——車載終端:支持5G蜂窩通信和或C-V2X直連通信能力的車載終端,如OBU、T-BOX等。
主要功能為進行V2X消息、感知數(shù)據、駕駛指令等的收發(fā)。
——C-V2X路側單元:部署在城市道路、公路沿線或者場端,具備通信(5G蜂窩、直連通信)
能力。能夠與車載終端、路側感知與計算系統(tǒng)、云平臺等進行信息交互。
——路側感知與計算系統(tǒng):主要功能為感知數(shù)據采集、上報、處理和分析。包括攝像機、激光雷
達、毫米波雷達、路側計算設備等。
——5G公網:用于公共用途的5G蜂窩網絡,與公共網絡運營商簽約的用戶設備均可接入該網
絡。公共網絡由公共網絡運營商建設部署。
——5G專網:為特定用戶/組織/終端提供通信服務的5G蜂窩網絡,只允許特定授權的用戶設備
使用。5G專網可為獨立建設的網絡,或是基于5G公網的虛擬專網。
——中心云平臺:具備廣域感知信息融合處理、業(yè)務全局管理和調度等功能,可為車輛提供時延
不敏感服務的廣域云計算平臺。主要功能包括:計算、數(shù)據存儲與緩存、全局決策與處理、
數(shù)據安全與隱私保護、全局資源管理與協(xié)調等。
——邊緣云平臺:具備V2X消息處理、局域感知融合計算功能和路徑規(guī)劃、駕駛決策等功能,可
為車輛提供時延敏感服務的邊緣計算平臺。主要功能包括:計算、數(shù)據存儲與緩存、本地決
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策與處理、數(shù)據安全與隱私保護、資源管理與協(xié)調等。
5.3接口定義
高級別自動駕駛系統(tǒng)架構中各功能實體之間的邏輯接口見圖2。
圖2高級別自動駕駛的系統(tǒng)邏輯接口
——A1:車載終端和C-V2X路側單元之間的接口,主要功能為V2X消息的接收和發(fā)送。
——A2:C-V2X路側單元和路側感知與計算系統(tǒng)之間的接口,主要功能為路側感知結構化數(shù)據、
控制消息的接收和發(fā)送。
——A3:路側感知與計算系統(tǒng)和云平臺之間的接口,主要功能為路側感知數(shù)據、控制消息的接收
和發(fā)送。
——A4:車載終端和云平臺之間的接口,主要功能為車側感知數(shù)據、V2X消息的接收和發(fā)送。
——A5:C-V2X路側單元和云平臺之間的接口,主要功能為V2X消息的接收和發(fā)送。
——A6:邊緣云平臺和中心云平臺之間的接口,主要實現(xiàn)邊緣云平臺與中心云平臺的數(shù)據交互,
交互的信息包含規(guī)劃控制、決策、交通參與者事件、位置等V2X消息以及結構化數(shù)據等。
6高級別自動駕駛業(yè)務場景
6.1無人出租
6.1.1場景描述
無人出租是指無需人類駕駛員的操作即可自主行駛的出租車。無人出租在行駛過程中,可利用通
信網絡與周邊車輛、路側設施實現(xiàn)信息交互,獲取交通出行信息、感知信息、駕駛意圖信息等,進而
實現(xiàn)高級別自動駕駛的信息交互、協(xié)同感知與決策。
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6.1.2場景功能
無人出租包含以下場景功能:
——無人出租自動駕駛
無人出租車根據規(guī)劃路徑行駛時,應結合交通信號控制信息和無人出租車獲取的道路動態(tài)信
息等進行自動駕駛操作。該場景功能包括且不限于以下基本應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲取
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息獲??;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等;
?自動泊車。
——遠程駕駛
無人出租車在運行過程中,可配備遠程安全員對無人出租車進行遠程駕駛。該場景功能為基
本應用,包含以下具體用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的無人出租車的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)控;
?駕駛指引,在行駛環(huán)境變化超出ODD范圍或者系統(tǒng)降級停車或者其它緊急情況時,遠程
安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導車輛繼續(xù)執(zhí)行駕駛任務;
?遠程接管,在行駛環(huán)境變化超出ODD范圍或者系統(tǒng)降級停車或者其它緊急情況時,遠程
安全員可通過云端智能駕艙進行遠程接管控制車輛繼續(xù)行駛。
6.2干線物流
6.2.1場景描述
干線物流車輛在公路運輸網中可通過編隊的形式行駛,車輛以近距離聯(lián)接的方式進行編隊操作和
移動。車隊中的車輛之間應共享狀態(tài)信息,例如車速、車頭位置以及加減速等的行駛意圖以保持車間
距。干線物流運輸車型以重型載貨車和牽引掛車為主。
6.2.2場景功能
干線物流包含以下場景功能:
——物流車輛自動駕駛
物流車輛根據規(guī)劃路徑實現(xiàn)自動駕駛功能。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲?。?/p>
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲??;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——編隊駕駛
利用通信網絡,編隊車輛組成駕駛編隊,后車跟隨頭車實現(xiàn)近距離自動駕駛。該場景功能為
基本應用,包含以下具體用例:
?穩(wěn)定狀態(tài)下編隊駕駛。
——遠程駕駛
干線物流可配備遠程安全員對正在編隊車輛進行遠程駕駛。該場景功能為基本應用,包含以
下具體用例:
6
?實時監(jiān)控,遠程安全員可通過實時監(jiān)控了解編隊內所有車輛的駕駛狀態(tài);
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導頭車執(zhí)行駕駛任務保持編隊的穩(wěn)定
運行;
?遠程接管,遠程安全員可通過遠程接管控制頭車的駕駛保持編隊的穩(wěn)定行駛。
6.3末端物流
6.3.1場景描述
末端物流是指可利用無人駕駛配送車實現(xiàn)以終端客戶為目的的物流快遞系統(tǒng)。在無人配送車行駛
過程中,可利用通信網絡實現(xiàn)無人配送車自車感知、決策、規(guī)劃控制和網聯(lián)路端、云端信息的融合,
保障無人配送車的運行性能和安全性。
6.3.2場景功能
末端物流包含以下場景功能:
——無人配送車自動駕駛
無人配送車自動駕駛是指無人配送車將自身傳感器的感知結果、路側感知結果與云平臺中傳
遞的感知結果協(xié)同融合,實現(xiàn)自動駕駛功能。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲?。?/p>
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲??;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——遠程駕駛
遠程駕駛是指無人配送車在行駛過程中,遠程安全員對車輛實時上報的駕駛環(huán)境視頻和狀態(tài)
信息進行全程監(jiān)控,遠程安全員在緊急情況或者無人配送車自主進行功能降級時及時響應、輔助
脫困。該場景為基本應用,包含以下具體用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的無人配送車的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)控;
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導車輛執(zhí)行駕駛任務;
?遠程接管,遠程安全員可遠程接管控制無人配送車行駛。
6.4無人環(huán)衛(wèi)
6.4.1場景描述
無人環(huán)衛(wèi)是指利用無人駕駛環(huán)衛(wèi)車輛實現(xiàn)道路清潔、灑水、消殺等環(huán)衛(wèi)工作。無人環(huán)衛(wèi)車可工作
在街道等開放道路及園區(qū)、公園、學校等封閉道路。
6.4.2場景功能
無人環(huán)衛(wèi)包含以下場景功能。
——城市自動駕駛
無人環(huán)衛(wèi)車可以在城市道路、園區(qū)道路上實現(xiàn)自動駕駛功能。該場景功能包括且不限于以下
應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲?。?/p>
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲?。?/p>
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?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——遠程駕駛
無人環(huán)衛(wèi)車可配備遠程安全員對正在無人化運行的環(huán)衛(wèi)車進行遠程駕駛,在緊急情況或者無
人環(huán)衛(wèi)車自主進行功能降級時及時響應、輔助脫困。該場景功能為基本應用,包含以下具體用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的無人環(huán)衛(wèi)車的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)控;
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導車輛執(zhí)行駕駛任務;
?遠程接管,遠程安全員可遠程接管控制無人環(huán)衛(wèi)車行駛。
6.5智慧公交
6.5.1場景描述
智慧公交是指嚴格按照指定運營線路、車道、方向行駛的自動駕駛公交車,提供集中化、大運量
的公眾化出行服務。智慧公交可利用通信網絡實現(xiàn)車載終端與路側感知與計算系統(tǒng)、云平臺的交互,
加強安全保障措施、提高公交運行效率,也為乘客提供智能化車路協(xié)同服務。
6.5.2場景功能
智慧公交包含以下場景功能:
——巡線駕駛
巡線駕駛是指自動駕駛公交車在起訖點之間的固定路徑上實現(xiàn)自動駕駛,并且車輛可在所有
預定站點???。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲??;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲?。?/p>
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——場站停泊
自動駕駛公交車應通過站點的識別、路徑規(guī)劃和引導來實現(xiàn)指定站點的???泊入泊出等功能。
該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?場站路徑引導服務;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者等信息的獲取。
——遠程駕駛
自動駕駛公交車可配備遠程安全員正在無人化運行的車輛進行遠程駕駛,在緊急情況或者自
動駕駛公交車自主進行功能降級時及時響應、輔助脫困。該場景功能為基本應用,包含以下具體
用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的自動駕駛公交車的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)
控;
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導自動駕駛公交車執(zhí)行駕駛任務;
?遠程接管,遠程安全員可遠程接管控制自動駕駛公交車行駛。
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6.6自動接駁
6.6.1場景描述
自動接駁是指利用具備高級別自動駕駛能力、低速行駛且不配備傳統(tǒng)駕駛員的車輛,實現(xiàn)園區(qū)和
開放道路的共享出行的一種公共交通服務方式。
6.6.2場景功能
自動接駁包含以下場景功能。
——巡線行駛
是指自動接駁車在起訖點之間的固定路徑上自動駕駛,車輛可在所有預定站點??浚部梢?/p>
根據請求停車。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲取;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲取;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——站點停泊
自動接駁車應通過站點的識別在指定點???。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?場站路徑引導服務;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲取。
——遠程駕駛
自動接駁車應具備遠程駕駛能力,遠程操作人員可通過遠程駕駛幫助車輛脫困。該場景功能
為基本應用,包含以下具體用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的自動接駁車的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)控;
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃引導自動接駁車執(zhí)行駕駛任務;
?遠程駕駛,遠程安全員可遠程接管控制自動接駁車行駛。
6.7港口無人運輸
6.7.1場景描述
港口無人運輸是指在港口區(qū)域內對水平運輸車輛,如AGV/集卡/跨運車等裝卸設備或其他相關設
施進行自主導航、任務執(zhí)行和協(xié)調操作。
6.7.2場景功能
港口無人運輸包含以下場景功能:
——AGV/集卡/跨運車效率通行
通過TOS集中調度系統(tǒng)與感知數(shù)據的融合計算場內自動駕駛車輛的協(xié)作式通行順序,規(guī)劃車
輛行駛路徑,實現(xiàn)港口內部自動駕駛車輛的高效通行。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?場站路徑引導服務;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲?。?/p>
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?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——遠程駕駛
港口內部自動駕駛車輛應具備遠程駕駛能力,當作業(yè)中出現(xiàn)故障,操作人員可通過遠程駕駛
幫助車輛脫困。該場景功能為基本應用,包含以下具體用例:
?實時監(jiān)控,遠程安全員可以實時對運行中的自動駕駛車輛的駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境進行監(jiān)控;
?駕駛指引,遠程安全員可進行云端決策和運動規(guī)劃指引自動駕駛車輛執(zhí)行駕駛任務;
?遠程接管,遠程安全員可遠程接管控制自動駕駛車輛行駛。
6.8乘用車智能行泊
6.8.1場景描述
乘用車智能行泊是指乘用車在車主輸入導航目的地后通過自動駕駛到達目的地的場景。
6.8.2場景功能
乘用車智能行泊包含以下場景功能:
——高速導航駕駛
是指車主輸入導航目的地后,乘用車在半封閉道路上(城市快速路、高速公路等)實現(xiàn)自動
駕駛功能。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲??;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲取;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。。
——記憶代客泊車
記憶代客泊車HPP是指車主在同一位置完成若干次泊車后,泊車路線保存到車端并上傳到云
端,當車主再次在此停車時,可以提前下車并激活HPP功能,車輛可以實現(xiàn)自動泊車功能。該場
景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?實時監(jiān)控。
——智能召喚
智能召喚是指停在車位中的乘用車在車主通過手機APP發(fā)出喚車要求后,自動行駛到車主所
在位置(距離一般不超過100米)。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲??;
——城市導航駕駛
城市導航駕駛是指車主輸入導航目的的后,乘用車在城市開放道路上實現(xiàn)自動駕駛功能。該
場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?交通信息共享,如紅綠燈信息、限速信息、交通標牌信息等信息的獲??;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者、道路危險情況等信息的獲??;
?協(xié)同決策,包括車輛之間的駕駛意圖共享,實現(xiàn)協(xié)同變道、協(xié)同駕駛、協(xié)同機動等。
——代客泊車
代客泊車功能是指用戶將車輛停放在停車場的入口處或者附近的道路上,車輛在停車場端和
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云端的輔助下,自動通過尋找停車場和車位、路徑規(guī)劃、循跡行駛、自動避障、泊入/出車位的功
能為用戶實現(xiàn)停車的目的。該場景功能包括且不限于以下應用:
?高精度地圖下載;
?高精度定位的差分數(shù)據服務;
?感知數(shù)據共享,如周圍車輛、弱勢交通參與者等信息的獲取
?自動泊車。
7高級別自動駕駛基本應用
7.1基本應用與業(yè)務場景對應關系
自動駕駛典型基本應用包含感知數(shù)據共享類、協(xié)同決策類、高精度地圖下載、自動泊車、遠程駕
駛和編隊駕駛,基本應用與業(yè)務場景的對應關系示意圖見圖3。
根據前述高級別自動駕駛業(yè)務場景由不同的基本應用支撐實現(xiàn),本文件所涉及的業(yè)務場景與基本
應用關系見表1:
表1業(yè)務場景與基本應用關系
業(yè)務場景基本應用
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
無人出租感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
自動泊車
遠程駕駛
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
干線物流感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
遠程駕駛
編隊駕駛
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
末端物流感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
遠程駕駛
11
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
無人環(huán)衛(wèi)交通信息共享
感知數(shù)據共享
遠程駕駛
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
智慧公交感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
遠程駕駛
場站路徑引導服務
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
自動接駁感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
遠程駕駛
場站路徑引導服務
高精度定位的差分數(shù)據服務
場站路徑引導服務
港口無人運輸感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
遠程駕駛
高精度地圖下載
高精度定位的差分數(shù)據服務
交通信息共享
乘用車智能行泊
感知數(shù)據共享
協(xié)同決策
自動泊車
上述基本應用中,高級別自動駕駛所特有的基本應用包括以下幾類:
?感知數(shù)據共享
12
?協(xié)同決策
?高精度地圖下載
?自動泊車
?遠程駕駛
?編隊駕駛
本文件將針對上述基本應用的5G網絡性能需求進行闡述。
7.2感知數(shù)據共享類
7.2.1應用定義
感知數(shù)據共享類應用指車載終端獲取環(huán)境感知信息,并支撐自動駕駛決策。
感知數(shù)據共享類應用可包含以下用例:
——路側基礎設施輔助環(huán)境感知
車載終端獲取路側感知設備的實時感知信息,如道路上動態(tài)和靜態(tài)物體的環(huán)境信息。
——車輛共享道路事件信息
車載終端收集傳感器偵測到的道路交通事件信息,并發(fā)送給其他車載終端或云平臺。
7.2.2業(yè)務流程
路側基礎設施輔助環(huán)境感知的流程見圖3,具體流程如下:
a)路側感知與計算系統(tǒng)輸出環(huán)境感知信息;
b)車載終端接收環(huán)境感知信息;
c)車載終端將外部環(huán)境感知數(shù)據與自身數(shù)據合并處理,制定駕駛決策。
圖3路側基礎設施輔助環(huán)境感知業(yè)務流程
車輛共享道路事件信息的應用流程見圖4,具體流程如下:
a)車載終端A檢測到道路事件(擁堵、路障、惡劣天氣等);
b)車載終端A發(fā)送檢測到的事件的信息;
c)車載終端A附近的車載終端B接收到車載終端A發(fā)送的事件信息;
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圖4車輛共享道路事件信息業(yè)務流程
7.2.3網絡性能要求
感知數(shù)據共享類應用的網絡性能需求見表2。
表2感知數(shù)據共享類應用性能要求
用例
車輛共享道路事路側基礎設施
件信息輔助環(huán)境感知
業(yè)務方向(上行
上行下行下行
/下行)
性發(fā)包頻率
101010
能(Hz)
指速率(Mbps)0.0240.0244
標端到端時延
202020
(ms)
傳輸可靠性99.9%99.9%99.99%
7.3協(xié)同決策類
7.3.1應用定義
協(xié)同決策類應用指多個車載終端通過指示信息或輔助信息的交互實現(xiàn)共同協(xié)作與決策。
協(xié)同決策類應用可包含以下用例:
——協(xié)作車道合并
即車載終端A為正在并入其行車道的車載終端B提供輔助的場景,見下圖5。協(xié)作車道合并
主要包括,待匯入車載終端A車道的車載終端B,車載終端A需要注意車載終端B的匯入,并獲
取道路、車道名稱和場景區(qū)域,車載終端B需向車載終端A指示是否支持協(xié)作車道合并。
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圖5協(xié)作車道合并
——緊急情況下自動駕駛車輛的協(xié)同機動
在危險情況時(例如與移動物體的碰撞),鄰近的車載終端相互協(xié)調,以便共同決策和執(zhí)行
其操作,見下圖6。
圖6緊急情況下自動駕駛車輛的協(xié)同機動
——協(xié)同駕駛
車載終端將要執(zhí)行特定的動作(例如變道、離開高速公路、掉頭等),向可能參與執(zhí)行的其
他車載終端提供指示信息,其他車載終端向該車載終端表明他們是否支持或決定拒絕執(zhí)行特定的
動作,該交通參與者通知支持的其他交通參與者并告知其是否執(zhí)行該動作。
7.3.2業(yè)務流程
協(xié)作車道合并的業(yè)務流程見圖7,具體流程如下:
a)車載終端B發(fā)送車道合并操作請求信息,并發(fā)送其位置、速度等狀態(tài)信息;
b)車載終端A收到車載終端B實施車道合并操作的請求,并發(fā)送其位置、速度等狀態(tài)信息;
c)車載終端A根據車載終端B的狀態(tài)信息以及場景區(qū)域的長度來調整車載終端A的速度,保證車
載終端A位于車載終端B的安全距離內;
d)車載終端B可根據車載終端A的狀態(tài)信息調整其速度,進而實現(xiàn)協(xié)作車道合并。
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圖7協(xié)作車道合并應用業(yè)務流程
緊急情況下自動駕駛車輛的協(xié)同機動的業(yè)務流程見圖8,具體流程如下:
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a)邊緣云平臺/C-V2X路側單元/車載終端A,根據車載終端A與障礙物的距離、道路條件和其他
車載終端的位置判斷存在碰撞風險,確定車載終端A需要執(zhí)行緊急操作以避免碰撞,生成發(fā)
送緊急機動指示并發(fā)送;
b)車載終端A根據緊急機動指示采取機動措施,避免與檢測到的障礙物碰撞;
c)車載終端B根據當前A/B兩車狀態(tài)和道路狀況采取機動措施,以A/B兩車出現(xiàn)任何進一步的風
險碰撞。
圖8緊急情況下自動駕駛車輛的協(xié)同機動應用業(yè)務流程
協(xié)同駕駛的業(yè)務流程見圖9,具體流程如下:
a)車載終端A向車載終端B發(fā)送操作指示消息;
b)車載終端B收到操作指示消息后,確定操作反饋信息,并發(fā)回車載終端A;
c)車載終端A接收來自車載終端B的操作反饋消息并確定操作決策消息,將操作決策消息發(fā)送給
車載終端B;
d)車載終端B發(fā)送操作確認信息,以確保所有相關各方都收到并同意要采取的操作。
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圖9協(xié)同駕駛應用業(yè)務流程
7.3.3網絡性能要求
協(xié)同決策類應用的網絡性能要求見表3。
表3協(xié)同決策類應用網絡性能要求
用例
緊急情況下自動駕
協(xié)作車道合并協(xié)同駕駛
駛車輛的協(xié)同機動
業(yè)務方向
(上行/下上行下行上行下行上行下行
行)
性發(fā)包頻率
//10102525
能(Hz)
指速率
0.0480.0480.0240.02422
標(Mbps)
端到端時延
101020204040
(ms)
傳輸可靠性99.9%99.9%99.9%99.9%99.9%99.9%
7.4高精度地圖下載
7.4.1應用定義
高精度地圖下載是指通過中心云平臺或者邊緣云平臺對自動駕駛車輛的高精地圖進行動態(tài)更新,
18
保證車輛能夠獲取到更新后的高精地圖數(shù)據。
7.4.2業(yè)務流程
在高精度地圖下載場景中,自動駕駛車輛通過更新地圖方式獲取到新的路網情況,輔助車輛行駛
策略的生成。
高精度地圖下載可以由車端發(fā)起或者云平臺發(fā)起。
高精度地圖下載云平臺發(fā)起的流程見圖10,具體流程如下:
a)中心云平臺向邊緣云平臺周期性同步最新高精地圖版本;
b)邊緣云平臺將高精地圖版本信息下發(fā)至車載終端;
c)車載終端對高精地圖版本進行對齊校驗。當版本信息不一致時,車載終端向邊緣云平臺請求
高精地圖更新;
d)如果車載終端申請的是增量高精地圖,則邊緣云平臺直接下發(fā)增量高精地圖數(shù)據給車載終
端;
e)如果車載終端申請的是全量高精地圖,則邊緣云平臺向中心云平臺請求全量高精地圖信息,
中心云平臺將全量高精地圖數(shù)據發(fā)送給車載終端。
圖10云平臺觸發(fā)的高精地圖下載應用業(yè)務流程
由車端發(fā)起的高精度地圖下載流程見圖11,具體流程如下:
a)車載終端向邊緣云平臺發(fā)起高精地圖版本信息請求;
b)邊緣云平臺將高精地圖版本信息下發(fā)至車載終端;
c)車載終端對高精地圖版本進行對齊校驗,當版本信息不一致時,車載終端向邊緣云平臺請求
高精地圖更新;
d)如果車載終端申請的是增量高精地圖,則邊緣云平臺直接下發(fā)增量高精地圖數(shù)據給車載終
端;
e)如果車載終端申請的是全量高精地圖,則邊緣云平臺向中心云平臺請求全量高精地圖信息,
中心云平臺將全量高精地圖數(shù)據發(fā)送給車載終端。
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圖11車端觸發(fā)的高精地圖下載應用業(yè)務流程
7.4.3網絡性能要求
高精度地圖下載應用的網絡性能要求見表4。
表4高精度地圖下載應用網絡性能要求
用例
高精度地圖下載
業(yè)務方向(上行/下行)下行
發(fā)包頻率(Hz)/
性能
速率(Mbps)16
指標
端到端時延(ms)100
傳輸可靠性99%
7.5自動泊車
7.5.1應用定義
自動泊車是指用戶將車輛停放在停車場的入口處或者附近的道路上,車輛在停車場端(簡稱場端)
和云平臺(簡稱云端)的輔助下,通過尋找停車場和車位、路徑規(guī)劃、循跡行駛、自動避障、泊入/出
車位等功能為用戶實現(xiàn)自動停車。車端、場端以及云端可根據不同的分工方式實現(xiàn)自主代客泊車
(AVP)功能。
7.5.2業(yè)務流程
自動泊車可根據車端、場端和云端的功能分工分為重車輕場、車場均衡和重場輕車三種類型,如
表5、表6和表7所示。
表5AVP功能分工類型一(重車輕場)
分工情況車端場端云端
停車場尋找//√
車位預定//√
20
地圖下載(包含車位)/√/
路徑規(guī)劃√//
行車避障√//
泊入車位√//
表6AVP功能分工類型二(車場均衡)
分工情況車端場端云端
停車場尋找//√
車位預定//√
地圖下載(包含車位)/√/
路徑規(guī)劃/√/
行車避障√√僅提供盲區(qū)目標識別/
泊入車位√//
表7AVP功能分工類型三(重場輕車)
分工情況車端場端云端
停車場尋找//√
車位預定//√
地圖下載(包含車位)/√/
路徑規(guī)劃/√/
行車避障/√/
泊入車位√//
自動泊車的業(yè)務流程包括停車場尋找、車位預定、地圖下載、路徑規(guī)劃、行車避障、泊入車位6
個步驟,見圖12。
圖12自動泊車應用業(yè)務流程
21
7.5.3網絡性能要求
自動泊車應用網絡性能要求見表8。
表8自動泊車應用網絡性能要求
用例
重車輕場自動泊車車場均衡自動泊車重場輕車自動泊車
業(yè)務方向(上
上行下行上行下行上行下行
行/下行)
發(fā)包頻率
性101010102525
(Hz)
能
速率
指0.050.050.20.20.22
(Mbps)
標
端到端時延
1001001001004040
(ms)
傳輸可靠性99.9%99.9%99.9%99.9%99.9%99.9%
7.6遠程駕駛
7.6.1應用定義
遠程駕駛是指依托5G蜂窩通信系統(tǒng),將車輛、路側感知與計算系統(tǒng)、中心云平臺、邊緣云平臺遠
控智能駕艙連接起來,通過其相互間的信息交互和緊密協(xié)作,實現(xiàn)由人或者機器對遠程車輛實施駕駛
操控的活動。
根據遠程駕駛車端能力(包括車輛自身自動駕駛等級和線控支持能力)、遠控智能駕艙對車輛控
制層次、遠控智能駕艙與車輛在感知、控制功能的分工,遠程駕駛應用具體可分為3種用例,包括實時
監(jiān)控、駕駛指引、遠程接管。
7.6.2業(yè)務流程
遠程駕駛的業(yè)務流程包括實時監(jiān)控業(yè)務流程、駕駛指引業(yè)務流程、遠程接管業(yè)務流程。
車輛開始執(zhí)行駕駛任務時需要啟動實時監(jiān)控流程。遠程駕駛應用的交互流程如圖13所示,具體流
程如下。
a)車輛開始執(zhí)行任務時,由中心云平臺發(fā)起實時監(jiān)控流程;
b)車輛實時上報駕駛環(huán)境信息,如車輛狀態(tài)信息、車輛行駛道路環(huán)境的多路環(huán)視視頻等;路側
感知與計算系統(tǒng)可上報路側的道路狀態(tài)信息;
c)在有駕駛指引需求時,可由車端或云端發(fā)起遠程駕駛任務,兩種情況的流程如下:
1)車端發(fā)起
——車輛發(fā)起駕駛指引請求到中心云平臺;
——中心云平臺根據車輛請求信息將駕駛指引任務分配到邊緣云平臺遠控智能駕艙系統(tǒng);
——邊緣云平臺遠控智能駕艙系統(tǒng)啟動駕駛指引任務;
——中心云平臺向車輛發(fā)起駕駛指引指示;
——車輛實時上報車輛駕駛狀態(tài)信息;
——邊緣云平臺的遠控智能駕艙實時下發(fā)車輛駕駛指引消息。
2)云端發(fā)起,由中心云平臺直接向邊緣云平臺的遠控智能駕艙分配駕駛指引任務,后續(xù)流
程與車端發(fā)起相同。
d)在有遠程接管需求時,可由車端或云端發(fā)起遠程駕駛任務,兩種情況的流程如下:
22
1)車端發(fā)起
——車輛發(fā)起遠程接管請求到中心云平臺;
——中心云平臺根據車輛請求信息將遠程接管任務分配到唯一邊緣云平臺遠控智能駕艙
系統(tǒng);
——邊緣云平臺遠控智能駕艙系統(tǒng)啟動遠控接管任務;
——中心云平臺向車輛發(fā)起遠程接管指示;
——車輛實時上報車輛遠程接管狀態(tài)信息;
——邊緣云平臺的遠控智能駕艙實時下發(fā)車輛運行控制指令。
2)云端發(fā)起,由中心云平臺直接向邊緣云平臺的遠控智能駕艙分配遠程接管任務,后續(xù)流
程與車端發(fā)起相同。
23
圖13遠程駕駛應用業(yè)務流程
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7.6.3網絡性能要求
遠程駕駛應用的網絡性能指標要求見表9。
表9遠程駕駛應用網絡性能要求
用例
遠程實時
溫馨提示
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