2024年6月30日，北京市经信局发布了《北京市自动驾驶汽车条例（征求意见稿）》，为自动驾驶汽车上路行驶提供了法律依据，并体现了车路云一体化的发展思路。该局提出，新建、改建、扩建道路应为智能化路侧基础设施预留空间，并鼓励对现有设施进行智能化改造升级。同时，北京市政府将统筹建设全市统一的自动驾驶汽车安全监测平台和云控基础平台。行业普遍认为，车路云协同能显著降低车辆端的感知难度和成本，使车辆仅需安装必要的信息接收设备即可实现环境感知和智能决策。据国联证券预测，路侧智能设施在未来几年增速最快，2025年其产值增量预计为223亿元，至2030年有望达4174亿元，年均复合增长率为79.7%。图1：北京市自动驾驶汽车条例（征求意见稿）目录
车路云一体化是一种交通管理理念，它通过集成车辆（Car）、道路（Road）和云端（Cloud）的智能技术，实现交通系统的智能化管理和服务。它通过车载传感器和通信设备收集车辆信息，利用道路侧设施如摄像头、雷达等进行交通监控和数据采集，同时云端提供数据存储、处理和分析能力，形成一个闭环的智能交通系统。车路云一体化系统的核心在于，它利用新一代信息与通信技术，将人、车、路、云的物理空间和信息空间融为一体，实现智能网联汽车交通系统的安全、节能、舒适、高效运行。这种系统也被称为车路云一体化融合控制系统或智能网联汽车云控系统，是中国智能网联汽车方案的核心。车路云一体化体系主要由车辆、交通参与者、路侧基础设施、云控平台以及相关支撑平台和通信网组成。车辆与交通参与者作为核心数据源，通过无线通信网络或路侧基础设施向云控基础平台提供实时动态信息，并接收来自路侧或云控平台的感知、决策和控制服务。路侧基础设施负责采集动态交通数据并向车辆及交通参与者提供交通相关信息。云控平台是车路云一体化的核心，由云控基础平台及其所支撑的多个应用平台组成，为全产业用户提供应用需求支撑。相关支撑平台为云控基础平台提供所需交通信息，并可接收其数据与服务。通信网则为系统各部分之间的数据传输与信息交互提供保障。该系统可以显著提高交通管理的效率和响应速度。例如，通过车联网技术，车辆能够实时接收路况信息，从而优化行驶路线；云端的大数据平台能够对交通流量进行分析和预测，为城市交通规划提供决策支持。通过协同工作，车路云一体化系统可以为交通管理带来智能化的革新。图2：车路云一体化系统架构
2024年7月1日，工信部等五部门发布《关于公布智能网联汽车“车路云一体化”应用试点城市名单的通知》，北京、上海、重庆、鄂尔多斯、沈阳、长春、南京、苏州、无锡、杭州、合肥、福州、济南、武汉、十堰、长沙、广州、深圳、海南、成都共20个城市入选，标志着“车路云一体化”进入规模化落地发展的新阶段。图3：关于公布智能网联汽车“车路云一体化”应用试点城市名单的通知
北京邮电大学人工智能学院副教授、博士生导师朱孔林在接受《人民邮电》报记者采访时指出，“车路云一体化”通过将车辆、路侧和云端的感知设备数据进行汇总与共享，凭借强大的计算能力，能够提供更广范围内的信息支持，进而支撑更广域的控制决策。他进一步提到，这一技术将在乘用车服务、物流货运、农业等多个行业得到应用，并在工业园区、景区、机场、火车站等场景产生更大的需求。目前，我国多个省市正积极推进“车路云一体化”建设。其中，武汉市的“车路云一体化”重大示范项目以170亿元人民币的投资额，成为目前已知的最高投资项目。该项目于6月获得市发改委的批准，标志着武汉市在智能网联汽车和车路云一体化技术发展上迈出了重要一步。以“萝卜快跑”为例，这款最近在武汉广受欢迎的自动驾驶服务已经实现了车路协同的一些功能，如利用百度Apollo平台的高精度地图、实时交通信息、车联网技术等，来提升自动驾驶车辆的安全性和效率。与此同时，北京市也以99.4亿元的预算，对约6050个道路路口进行车路云一体化新型基础设施建设。这些大规模的投资和建设项目不仅将提升当地交通管理的智能化水平，增强自动驾驶汽车的安全性和效率，还将推动相关产业的发展，对周边地区产生积极的带动作用，促进区域经济和技术创新的快速发展。图4：近期车路云一体化建设项目
车路云一体化网络解决方案面临着一系列技术与实施的挑战，其中包括：（1）大带宽与稳定传输需求：
▪️ 由于线路长、位置分散，需接入大量监控视频等终端，导致吞吐量剧增，带宽资源需求庞大。▪️ 传输过程中易出现丢包、时延等问题，影响数据传输的稳定性。▪️ 部分场景对实时性要求高，需要大带宽网络来确保数据的快速传输和共享，以维持传输的稳定性。（2）全场景精准感知要求：
▪️ 边缘车路协同的规模化应用侧重于路侧交通设施的优化。▪️ 需通过高密度、高精度的前端感知软硬件，实现路段隧道、桥梁等全场景的智能化覆盖。▪️ 感知系统需在雨雾、夜晚等能见度较低的情况下保持稳定的感知性能，及时发现异常信息并作出响应。▪️ 实现准全天候通行，因此感知系统的精准感知能力至关重要。（3）恶劣户外环境下的多设备集中管理需求：
▪️ 公路沿线地质条件复杂，传输距离长，现场环境多样且易受雷雨、粉尘、高温及潮湿等恶劣天气和环境影响。▪️ 对多设备进行集中管理的需求迫切，确保设备的稳定运行和有效维护。图5：车路云一体化网络解决方案
威努特此前在智慧交通网络解决方案上积累了丰富的经验，特别是在车路协同领域，威努特设计了一套针对性的车路云一体化网络解决方案。这套方案依托精准的时间同步机制和低延迟特性，确保了车辆与基础设施、车辆与车辆之间信息的高效准确交换。这对于解决车辆信息交互而言，无疑是一重大利器，它极大提升了数据传输的可靠性与即时性，为打造智能、安全的交通生态系统提供了强有力的技术支撑。（1）高可用性核心网络：
在构建核心网络时，采用了万兆双链路设计，通过两台高性能万兆交换机的堆叠，实现了网络的高可用性。这种设计不仅提升了网络的冗余度，确保了在关键设备出现故障时，网络仍能无缝运行，而且通过负载均衡技术，优化了数据流的分布，减少了单点故障的风险。此外，双链路设计还支持热备份，即在一条链路出现问题时，另一条链路能够立即接管所有流量，从而保证了业务的连续性和网络的稳定性。（2）大路口万兆环网：
对于大路口的网络设计，将大路口进行分组，组成多个万兆大环网。每个大环网包含多个大路口，并使用高性能的万兆上行POE工业交换机进行连接。大环网启用WNT-Ring工业冗余环网协议，这是一种基于“零丢包”技术的动态冗余环网协议，能够实时地根据网络拓扑的变化来计算最佳路径，从而实现网络的高效自愈和快速收敛。（3）小路口千兆环网：
对于小路口的网络布局，同样采取分组策略，将邻近的小路口与附近的大路口工业交换机相结合，构建起千兆级别的小型环形网络。在这些小环网中，选用14口POE工业交换机，该设备不仅具备数据传输功能，还能为连接的设备直接供电，有效简化了布线复杂度。为了进一步提升网络性能，小环网采用了WNT-Ring+工业冗余环网扩展协议。这一协议是在WNT-Ring的基础上进行优化开发，专为扩展大路口的万兆主干环网而设计。其独特优势在于，无需改动万兆主干环网的现有配置，即可自动、灵活地构建起小路口间的千兆光纤相切环网。在实际部署过程中，仅需简单配置VLAN和IP地址，小环网便能迅速投入使用，显著缩短了部署周期，提升了工作效率。这样的设计不仅确保了网络的高效运行，还极大地方便了后续的维护和管理。（4）高精度时钟同步：
为了契合未来无人驾驶及其他高精度控制应用的需求，在设计时确保大路口与小路口所部署的工业交换机均配备IEEE1588（PTP）高精度时钟同步功能。该功能是实现网络中各设备间精确时间对齐的关键，对于无人驾驶车辆的精细操控及多车协同作业具有不可或缺的作用。通过采用高精度时钟同步技术，系统能够最大限度地缩小时间误差，进而提升整体系统的运行效能与可靠性，为无人驾驶等前沿应用的稳健实施奠定坚实基础。（5）业务隔离：
在网络设计方案中，实施VLAN（虚拟局域网）划分策略，将管理数据、视频流与业务流量进行有效隔离。这一举措显著增强了网络的安全性，通过确保不同VLAN间流量的严格隔离，有效阻挡了未经授权的访问尝试，有力防范了数据泄露风险。此外，VLAN划分还极大提升了网络运行效率，它通过将同类流量归并管理，有效减轻了不同类型流量间的相互干扰，确保了网络资源的优化配置与高效利用。（6）IP地址规划：
在IP地址规划方面，建议使用A类私有地址进行规划。A类私有地址范围广泛，可以提供大量的IP地址，适合大型网络的部署。这种规划方式有助于简化网络管理，因为私有地址在互联网上不可见，减少了地址冲突的风险。同时，私有地址的利用率高，可以为未来的网络扩展提供足够的地址空间，确保了网络的可持续发展。在规划时，还应考虑到地址分配的合理性，避免地址的浪费。（1）千兆接入、万兆骨干的高速工业冗余网络
整体网络依托“千兆接入、万兆骨干”构建高速工业冗余网络。千兆接入层作为基石，确保每个接入点均享高速数据传输，对车路协同中车辆状态、路况及环境感知等大量数据的实时采集与传输至关重要，为上层应用提供坚实数据支撑。万兆骨干层则作为高速通道，迅速汇聚并转发各接入点数据至数据中心或云端，实现高效处理与分析，对智慧交通、智慧矿山等实时响应场景至关重要。此外，高速工业冗余网络设计通过冗余链路与设备，提升网络可靠性与稳定性，确保单点故障时迅速切换至备用路径，保障数据连续传输与业务正常运行，对车路云一体化这种高稳定性要求的场景不可或缺，整体方案为智慧领域发展奠定坚实基础。（2）接入、汇聚、核心100%国产自主可控
解决方案中接入、汇聚、核心工业交换机全部100%国产化，确保了网络架构从硬件到软件的全面自主可控，有效规避了安全风险和数据泄露，对保护车路云一体化系统中的敏感信息至关重要，有力维护了国家安全和社会稳定。同时，国产自主可控交换机是推动信息技术创新与应用的关键，促进了国内产业发展，提升了技术水平与市场竞争力，打破了国际技术壁垒，降低了外部技术依赖，为信创产业注入了新活力。（3）快速自愈、零丢包的工业环网网络
该系统工业环网采用威努特WNT-Ring工业冗余环网协议，可实现网络故障时的快速自愈，自愈时间优于20毫秒，大大优于传统的生成树协议，确保数据传输的零丢包。这一创新技术显著提升车路云一体化场景中业务的稳定性和数据传输的完整性，从而满足车路云一体化场景对业务系统高效、可靠运行的严苛需求。图6：生成树与WNT-Ring工业环网协议对比示意图
（4）IEEE1588高精度时钟对齐
高精度时钟同步技术IEEE1588（PTP）确保了车辆、基础设施和云平台之间的时间同步，这对于车辆间通信（V2V）、车辆与基础设施通信（V2I）以及车辆与网络通信（V2N）至关重要。通过精确的时间同步，车辆能够实时响应交通信号，准确交换行驶数据，以及高效利用云服务。这不仅提高了无人驾驶车辆的安全性，还减少了交通拥堵，提升了整体交通效率。高精度时钟同步技术的应用，为车路云协同系统提供了坚实的时间基础，是实现智能交通愿景的关键技术之一。（5）便携的网络运营管理
威努特WNT-NSMS是一款综合一体化网管软件，该软件采用B/S架构，全图形化显示，简单易用。软件支持全方位的设备管理、拓扑管理等功能，以及故障管理如告警信息过滤查询和重要告警转发。同时，系统支持日志管理、分区域分权管理，确保网络安全。此外，网管软件还能对网络设备进行基本配置，如VLAN划分、端口属性配置等，并支持通过HTTP/HTTPS方式登录操作，极大提升了网络运维的便捷性和效率。图7：威努特WNT-NSMS网管软件
图 8：车路云一体化工业交换机推荐配置清单
威努特车路云一体化网络解决方案采用的WIS6300 XC系列交换机，是由威努特自主研发的100%国产自主可控的模组化工业交换机。该系列交换机不仅具备强大的三层路由转发功能，还特别针对车路云一体化场景进行了优化。该系列工业交换机支持IEEE1588和SyncE同步以太网，确保在智慧交通车联网的应用中实现高精度的时间同步，为无人驾驶和智能交通系统的精确控制提供坚实基础。此外，WIS6300 XC系列交换机还支持威努特自主知识产权的动态工业冗余环网协议WNT-Ring/WNT-Ring+，这是一种基于“零丢包”技术的动态冗余环网协议，能够实时地根据网络拓扑的变化来计算最佳路径，从而实现网络的高效自愈和快速收敛。同时，该系列交换机还支持Profinet、Ethernet/IP、Modbus等多种工业总线协议的透明传输和配置管理，使得在车路云一体化场景中，不同设备和系统之间的互联互通变得更加简单、高效。随着车路云一体化的不断推进，智慧交通网络通信市场将迎来新一轮的爆发式增长。威努特车路云一体化网络解决方案采用100%国产自主可控的工业交换机，构建了一个具备高精度时钟同步、低传输时延、高冗余可靠、强环境适应性的通信网络。此方案将显著提升交通系统的智能化水平，有效规避网络安全风险和数据泄露，助力车路云一体化技术的发展，共创智能交通新篇章。
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