T-CHTS 10074-2022 智慧高速公路 路侧边缘计算框架及要求

ICS35.240.60CCSR04智慧高速公路路侧边缘计算框架及要求智慧高速公路路侧边缘计算框架及要求实施日期：2023年01月09日公学字〔2022〕183号现发布中国公路学会标准《智慧高速公路路侧边缘计算框架《智慧高速公路路侧边缘计算框架及要求》(T/CHTS10074—2022)的版权和解释权归中国公路学会所有，并委托主编单位中路科云(北京)技术有限公司负责日常解释和管理工作。IT/CHTS10074—2022本标准按照《中国公路学会标准编写规则》(T/CHTS10001)编写。共分6章和1个附录，主要内容包括：总则、术语和缩略语、智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位、智慧高速公路路侧边缘计算系统架构、路侧边缘计算设备分类及设置方式、路侧边缘计算系统能力要求、路侧边缘计算典型应用场景。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别专利的责任。本标准由中路科云(北京)技术有限公司提出，受中国公路学会委托，负责具体解释工作。请有关单位将实施中发现的问题与建议，反馈至中路科云(北京)技术有限公司(地址：北京市西城区裕民路18号北环中心301,联系电话电子邮箱：zhoujiqin@sina,com),供修订时参考。主编单位：中路科云(北京)技术有限公司。参编单位：大唐高鸿智联科技(重庆)有限公司、中国交通通信信息中心、中路未来(北京)交通技术研究院有限公司、江苏省交通工程建设局、江苏宁沪高速公路股份有限公司、北京交科公路勘察设计研究院有限公司、中国第一汽车集团有限公司、苏州智加科技有限公司、四川省智慧交通科技有限责任公司。主要起草人：周继芹、宋家辛、陈剑威、徐陈群、张杰、徐红艳、宋诗锁、孙玉兰、张建通、张华、孙林芳、李强、程苏沙、王玉珏、蒋振雄、卢毅、田芳、杨登松、徐卫东、胡永恺、张永旺、李永亮、郑建明、吴南洋、王磊、容力、肖丽莉、戴元、李红军、兰岚。主要审查人：周伟、李作敏、金凌、左志武、徐志刚、孟春雷、王洁、田大新、田丽萍、石晓辉。ⅡT/CHTS10074—2022 12术语和缩略语 22.1术语 22.2缩略语 23智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位 4智慧高速公路路侧边缘计算系统架构 54.1基本规定 54.2基础资源 54.3设备接入 64.4边缘服务 64.5边缘管理 65路侧边缘计算设备分类及设置方式 75.1一般规定 75.2边缘网关(EG) 75.3边缘控制器(EC) 85.4路侧边缘服务器(MEC) 85.5设置方式 86路侧边缘计算系统能力要求 96.1基础资源 96.2设备接人 96.3边缘服务 106.4边缘管理 12附录A(资料性)路侧边缘计算典型应用场景 14参考文献 17用词说明 181T/CHTS10074—2022智慧高速公路路侧边缘计算框架及要求1.0.1为指导智慧高速公路路侧边缘计算系统的设计和部署，提升高速公路运营管理水平和服务能力，制定本标准。1.0.2本标准规定了智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位、路侧边缘计算系统架构、路侧边缘计算设备类型、设置方式及能力要求，并给出了路侧边缘计算的典型应用场景。1.0.3本标准适用于智慧高速公路的新建或改造中路侧边缘计算系统的设计和部署，其他公路可以参照执行。1.0.4智慧高速公路路侧边缘计算的框架及能力要求除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和行业有关标准的规定。T/CHTS10074—202222术语和缩略语下列术语和定义适用于本标准，相关内容的概念见参考文献。通过多维状态感知、多元信息融合等手段，提供智慧化的养护、运维、决策、服务能力，具备数字化、网联化、智能化等特征的高速公路。将部分交通信息处理与决策放在高速公路路侧的分布式计算形式。部署在高速公路沿线路域范围内，实现路侧边缘计算功能的装置。部署在高速公路监控中心，采用“云边端”协同架构，利用人工智能、大数据、云计算等关键技术，对路侧边缘计算设备及其他路侧设备上传的海量信息进行分层级处理和决策分析，具备对高速公路进行精确管控和高效运营管理功能的基础支撑平台。部署在高速公路沿线进行数据采集、处理和控制的设备，包括车辆检测器、摄像机、气象检测器、车道控制灯、可变情报板等，以及OBU、辅助驾驶终端、自动驾驶终端、导航终端等车载终端。一种资源管理技术，将计算机的各种物理资源，如计算、存储、网络等资源，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。计算机领域的容器，是一种轻量级的虚拟化技术，用于构建能够随处运行的自容纳单元，使应用程序可以在几乎任何计算机环境中以相同的方式运行。采用先进的无线通信技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上提供车辆主动安全控制和道路协同管理服务，充分实现人-车-路的有效协同，从而形成安全、高效和绿色的道路交通系统。2.2缩略语AI:人工智能(ArtificialIntelligence)APP:应用程序(Application)CPU:中央处理器(CentralProcessingUnit)C-V2X:基于蜂窝网络的车用无线通信技术(CellularVehicletoEverything)DTU:数据传输单元(DataTransferUnit)EC:边缘控制器(EdgeController)EG:边缘网关(EdgeGateway)T/CHTS10074—20223FPGA:现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray)GPU:图形处理器(GraphicsProcessingUnit)HTTP:超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol)HTTPS:超文本传输安全协议(HTTPoverTLS/SSL,HyperTextTransferProtocoloverTrans-portLayerSecurity/SecureSocketLayer)MCU:微控制单元(MicroControlUnit)MEC:路侧边缘服务器(Multi-accessEdgeComputing)MQTT:消息队列遥测传输协议(MessageQueuingTelemetryTransport)NPU:神经网络处理器(Neural-networkProcessingUnit)OBU:车载单元(OnBoardUnit)PLC:可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)RSU:路侧单元(RoadSideUnit)RTK:实时动态载波相位差分(Real-TimeKinematic)TCP/IP:传输控制协议/网间协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)TOPS:每秒万亿次操作(TeraOperationsPerSecond)4G/5G:第四代/第五代移动通信技术(The4th/5thGenerationMobileCommunicationTechnol-ogy)T/CHTS10074—202243智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位3.0.1智慧高速公路路侧边缘计算的功能是实现高速公路路侧机电设备的规范接入，将应用开发与配套设备解耦，与云端协同建立智慧高速公路应用的统一承载平台，打造高速公路边缘智能，实现路段和车道级的交通诱导控制，为车辆用户提供实时、动态的服务，从而提升高速公路的运营管理水平和服务能力。3.0.2智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位见图3.0.2。智慧高速公路云控平台云智慧高速公路云控平台路侧边缘计算设备路侧边缘计算设备路侧边缘计算设备边路侧边缘计算设备路侧边缘计算设备路侧边缘计算设备前端设前端设备接口用户前端设前端设备接口用户接口用户接口用户接口备接口路侧边缘计算系统路侧边缘计算系统路侧边缘计算系统路侧边缘计算系统卫星定位基准站车道控制灯手机APPOBU车辆检测器摄像机卫星定位基准站车道控制灯手机APPOBU端白动驾驶终端辅助驾驶终端运营车辆智能终端RTK前端设备图3.0.2智慧高速公路路侧边缘计算的功能定位3.0.3路侧边缘计算设备部署在高速公路的道路沿线，根据业务场景的需要，接入不同种类和数量的前端设备，构成路侧边缘计算系统，为道路使用者、运营管理者提供服务。3.0.4路侧边缘计算系统对接人的前端设备进行数据采集、处理与控制，通过边缘侧的自主决策控制，减小网络传输对于算力实时性的损耗，降低带宽需求，从而在局部区域内实现对交通状态的精准感知、对交通流的精准管控，支撑时延敏感类应用的实现。3.0.5路侧边缘计算系统向上对接智慧高速公路云控平台，将处理后的前端设备数据汇聚到云控平台进行统一的管控，通过云边协同完成全局的信息处理与决策、交通状态监控、设备运行状态监控、车路协同等功能。3.0.6在实际应用时应根据场景需要明确云边任务划分，对于时效要求高的计算任务，如紧急避让、变道行驶等，应迁移到边缘侧执行；对于综合全局信息的处理任务，如多个边缘计算设备之间数据融合计算和分析的任务，应由云控平台完成。T/CHTS10074—202254智慧高速公路路侧边缘计算系统架构4.1基本规定4.1.1智慧高速公路路侧边缘计算系统应具备以下能力：1基础能力：通过底层物理资源以虚拟化的方式提供计算、存储和网络能力；2前端设备接入能力：通过不同接口协议接入前端设备，并对其进行数据采集、处理和控制的3边缘管理能力：对边缘侧业务及系统运行进行管理的能力；4边缘服务能力：基于基础能力和前端设备接人能力提供数据支撑、应用支撑和协同管控三个领域的边缘服务能力；5应用能力：基于边缘服务能力提供面向道路使用者的智慧高速公路应用以及面向道路运营管理者的智慧高速公路应用两类应用，支撑智慧高速公路的具体应用场景。4.1.2智慧高速公路路侧边缘计算系统架构见图4.1.2。应用交通信息交通设备发布控制设备接入基础资源数据支撑服务识别分析安全管理服务管理运维管理智能模块管理模型部署业务编排边缘服务图4.1.2智慧高速公路路侧边缘计算系统架构4.2基础资源4.2.1基础资源应包括计算资源、存储资源和网络资源三类底层物理资源，为路侧边缘计算系统提供算力、存储空间和通信网络。T/CHTS10074—202264.2.2资源虚拟化对三类底层物理资源进行统一管理，根据实际需要对物理资源进行不同层次的虚拟化，包括硬件层、操作系统层、函数库层、应用程序层等，将资源灵活地分配给边缘服务和具体应用使用。4.3设备接入4.3.1应针对每个接入到路侧边缘计算系统的前端设备，具备设备接入功能，包括接口及协议适配、协议解析及转换、数据格式转换、数据存储以及命令响应等能力模块。4.3.2路侧边缘计算系统通过接口及协议适配模块接人不同种类、不同品牌的前端设备，通过协议解析和转换模块以及数据格式转换模块将来自设备的数据进行接口协议和数据格式的转换，实现数据格式的统一后存储在本地，供边缘服务层调用；命令响应模块接收边缘服务层的控制命令，将其转发给前端设备执行。4.4边缘服务4.4.1边缘服务包括数据支撑、应用支撑和协同管控三个服务领域的若干能力模块。4.4.2数据支撑服务应包括高速公路数据汇聚、数据预处理、数据分类识别和数据融合分析等能力模块，实现不同来源、不同类型高速公路数据的汇聚，通过数据预处理模块对数据进行初步的处理和分析，通过数据分类识别和数据融合分析模块提供的算法模型将前端设备采集到的信息转化为交通运行状态、交通事件、道路环境状态等交通参数，为智慧高速公路应用提供数据支撑。4.4.3应用支撑服务应包括交通参数分析、交通管控与优化决策、交通信息发布以及交通设备控制等能力模块，通过交通参数分析模块对交通运行状态、交通事件、道路环境状态等交通参数进行分析，形成本地的交通管控与优化决策，通过交通信息发布和交通设备控制模块进行区域的道路交通管控，为智慧高速公路应用提供应用支撑。4.4.4协同管控服务应包括云边协同、路段间交通协同等能力模块，路侧边缘计算系统通过云边协同模块将处理分析后的数据上传到智慧高速公路云控平台。同时，接收智慧高速公路云控平台下发的业务规则或模型；通过路段间交通协同模块与路段上下游其他边缘计算系统连接，实现各个路段间交通运行的协同。4.5边缘管理4.5.1边缘管理分为智能模块管理和系统管理两部分。4.5.2智能模块管理应包括业务编排、模型部署等能力模块，通过业务编排模块对边缘服务进行组合编排，以快速实现智慧高速公路应用；通过模型部署模块将云端训练的模型部署在路侧边缘计算系4.5.3系统管理应包括运维管理、服务管理和安全管理等能力模块，在系统运行过程中，通过运维管理模块对基础资源进行分配和管理，对边缘计算设备、前端设备、网络等工作状态进行监控和管理；通过服务管理模块对边缘服务进行监控和管理；通过安全管理模块对用户进行权限管理，对数据传输、网络连接进行安全管理。T/CHTS10074—202275路侧边缘计算设备分类及设置方式5.1一般规定5.1.1路侧边缘计算设备可分为边缘网关、边缘控制器和路侧边缘服务器三种设备类型，见表5.1.1。三种设备可以单独使用，也可以组合使用。表5.1.1路侧边缘计算设备分类名称功能描述特征能力边缘网关具有数据收集、网络协议处理和转换、数据处理、数据存储等功能数据汇集、数据预处理边缘控制器具有实时、闭环和高可靠性控制的功能设备控制路侧边缘服务器具有复杂边缘数据处理和策略发布的功能数据融合分析、控制与优化决策、信息发布5.1.2路侧边缘计算设备部署于路侧，应根据实际情况选择不同的设备类型，按照其设置方式进行部署，以实现智慧高速公路的不同应用场景。在实际部署时，三种设备与前端设备以及云控平台之间的连接关系见图5.1.2。智慧高速公路云控平台路侧边缘服务器边缘网关边缘控制器边缘网关边缘控制器边缘网关边缘控制器前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备前端设备系关接连1系关接连图5.1.2路侧边缘计算设备的连接关系5.2边缘网关(EG)5.2.1边缘网关以网络协议转换和数据处理为重点，能够连接不同接口协议的感知、监测设备，实现协议转换以及多源异构数据的统一汇聚，并对设备原始数据进行清洗、集成，为云控平台提供更高价值的路侧数据。T/CHTS10074—202285.2.2边缘网关的典型应用场景见附录A的A.2。5.3边缘控制器(EC)5.3.1边缘控制器以支持实时闭环控制业务为重点，能够接人受控设备，对其进行实时、闭环和高可靠性控制，实现本地闭环控制、应急事件联动控制等功能。5.3.2边缘控制器的典型应用场景见附录A的A.3。5.4路侧边缘服务器(MEC)5.4.1路侧边缘服务器以复杂数据分析处理和策略下发为重点，能够承担云控平台分配到路侧边缘的计算任务，通过内置的算法模型对多个路侧和车辆感知数据进行计算和分析，生成局部的交通管控策略，并及时进行发布。5.4.2路侧边缘服务器的典型应用场景见附录A的A.4。5.5设置方式5.5.1应根据智慧高速公路的场景需求、前端设备分布等，设置不同类型和规格的路侧边缘计算设备。5.5.2路侧边缘计算设备宜连续设置，应根据单个边缘计算设备的算力、接口类型和数量等，经济、合理地构建路侧边缘计算系统，实现路侧边缘计算全覆盖。5.5.3路侧边缘计算设备设置在路侧时，宜采用立柱抱杆安装或门架顶端安装，也可采用落地式安装；设置在隧道、桥梁等构造物时，宜采用预留洞室或预埋基础安装。5.5.4边缘网关宜设置在桥梁、边坡、气象监测站等感知、监测设备集中处，边缘控制器宜设置在隧道、匝道出入口等受控设备集中处，根据监控设备的位置、数量、信息传输的吞吐量等因素综合考虑，合理选择布设点位。5.5.5路侧边缘服务器宜全线部署，与交通检测设备、信息发布设备等协调统一设置，根据路侧边缘服务器的计算能力合理选择布设间距。T/CHTS10074—202296路侧边缘计算系统能力要求6.1.1计算资源应符合下列要求：1应包括MCU、CPU、GPU等计算单元，支持不同架构混合部署；3边缘网关计算能力宜满足2种以上接口协议接入处理的需求；4边缘控制器计算能力宜满足接入2种以上感知设备和控制设备，实现本地感知、决策、控制闭环处理过程的需求；5路侧边缘服务器宜具备异构计算能力，配置GPU、NPU、FPGA等AI专用处理单元，AI算力宜不低于8TOPS,满足2路以上不同来源数据融合分析的需求。6.1.2存储资源应符合下列要求：1内存容量应满足业务系统的运行需求；2应支持对前端设备的采集数据进行存储，存储容量根据具体应用需求确定。6.1.3网络资源应符合下列要求：1应具备以太网、蜂窝网等外部网络接口，支持通过有线网络或无线网络与智慧高速公路云控平台以及其他路侧边缘计算系统通信；2网络传输时延应满足相关业务的时间确定性和数据完整性要求；3以太网接口应满足路段接人网要求，通信速率应不低于1000Mbps。6.1.4资源虚拟化应符合下列要求：1应具备资源调度的高可靠性；2宜支持容器的方式实现虚拟化，融合边缘服务，对边缘节点进行容器化管理；3边缘控制器宜配备实时操作系统，确保控制的及时性、稳定性和可靠性；4路侧边缘服务器宜具备分布式协同机制，可实现多个设备资源的协同调度。6.2.1接口及协议适配应符合下列要求：1应根据场景需要，满足各类前端设备接入要求；2应支持定义各种前端设备的能力，为前端设备提供边缘统一的设备模型；3宜具备设备接入策略配置，可根据实际情况增加相应的前端设备控制功能；4边缘网关应具备以太网接口、串口、无线网络(4G/5G、WiFi、Lora)等接口，支持接入2种以上感知、监测设备，支持MQTT、TCP/IP、HTTP等不同网络协议的适配；5边缘控制器应具备以太网接口、串口等接口，支持接入不同现场总线协议(EtherNet/IP、Ether-CAT等)的受控设备；T/CHTS10074—20226路侧边缘服务器应具备以太网接口，支持接入不同来源、不同类型的交通检测设备，处理数量不低于2路。6.2.2协议解析及转换应符合下列要求：1应支持一种或多种协议的转换，通过协议转换为边缘服务提供访问设备的唯一接口；2应支持将外部访问命令中继到前端设备，实现智慧高速公路云控平台与前端设备的解耦。6.2.3数据格式转换应符合下列要求：1应建立统一的数据格式，供边缘服务使用；2应允许接入的前端设备以一定通信协议发送数据，在接收到前端设备数据后，将数据转换成统一格式进行存储。6.2.4数据存储应符合下列要求：1应支持多种类型高速公路数据的存储，并为边缘服务提供统一的数据访问方式，本地存储时间宜不少于24h;2应支持将存储的高速公路数据定期上传至智慧高速公路云控平台；3路侧边缘服务器宜提供高性能的数据存储，根据分析结果，联动数据存储策略，提高存储空间利用率。6.2.5命令响应应符合下列要求：1应支持接收边缘服务下发的对前端设备进行控制的命令，将其解析后转发给相关前端设备；2应根据应用需求明确不同前端设备的命令响应时间要求，以确保实时性。6.3.1高速公路数据汇聚应符合下列要求：1应支持对本地接入的前端设备进行安全可靠的数据采集、传输、分发；2应支持数据分级分类的机制以及数据使用的优先级策略；3宜支持非结构化数据的结构化描述和备注功能；4宜支持数据过滤条件配置；5宜支持交通流量、车速、交通事件、能见度等信息的实时汇聚，为实施各种应急预案提供可靠的数据支持。6.3.2数据预处理应符合下列要求：1应对数据进行脱敏处理，保证数据的安全性；2应支持对采集的无效、缺失、重复等数据进行清洗6.3.3数据分类识别应符合下列要求：1应具备结构化数据、非结构化数据处理能力；2应具备分类识别结果的结构化描述输出功能；3宜支持对非结构化数据分类识别结果进行叠加标注；4宜支持分类识别算法的在线更新、升级及扩展等功能。T/CHTS10074—20226.3.4数据融合分析应符合下列要求：1应支持对不同来源、不同类型的高速公路数据进行融合与分析，为智慧高速公路云控平台提供更精准的数据；2应支持对同一来源数据进行时间关联分析；3应支持对不同来源的相同类型数据进行空间关联分析。6.3.5交通参数分析应符合下列要求：1应支持对交通参数进行分类分析与处理，支持基础设施状态、交通流状态、交通事件状态、气象环境状态等一种或多种交通参数的分析；2基础设施状态应包括路面状态、边坡状态、桥隧结构物状态等信息，支持输出检测结论；3交通流状态应包括车速、车流量、时间占有率等信息，支持分析路段的交通流状态；4交通事件状态应包括车辆停止事件、逆行事件、行人事件、抛洒物事件等异常交通事件信息，宜支持交通事件分级分类，并具备报警信息提示功能；5气象环境状态应包括能见度、气温、相对湿度、风速、风向等信息，宜支持跟其他参数进行关联分析。6.3.6交通管控与优化决策应符合下列要求：1应具备本地的交通决策与控制能力，支持主动交通管控，包括车道交通控制、入口流量和车型控制等功能；2应支持基于交通参数分析设置交通控制策略，比如限制车辆速度、限流、分流、车道关闭，限制特定类型车辆驶入等功能。6.3.7交通信息发布应符合下列要求：1应支持通过可变情报板、C-V2X通信设备等交通信息发布设备发布控制策略，实现路径诱导及事件提示等功能；2路侧边缘服务器应能够将交通控制与诱导策略及时下发给车辆。6.3.8交通设备控制应符合下列要求：1应在本地提供对前端设备的基本控制功能，包括对感知类设备发布数据采集命令，对执行类设备发布执行控制命令等；2应支持通过智慧高速公路云控平台对本地接入的前端设备进行控制；3应支持本地自主控制，边缘自主控制的操作都应该有日志记录并最终上传至智慧高速公路云控平台进行记录和管理；4边缘控制器应支持实时闭环控制业务，在与智慧高速公路云控平台连接中断的情况下，能够实现本地业务自治，并在网络连接恢复后，完成数据与状态同步；5边缘控制器宜支持边缘计算设备集群的自治控制，根据业务逻辑对其他路侧边缘计算设备接入的前端设备进行控制，以支撑事件智能预警、事故协同处理、应急联动等应用。6.3.9云边协同应符合下列要求：1应支持云边协同功能，支持路侧边缘计算系统与智慧高速公路云控平台的资源协同、数据协同、任务协同；T/CHTS10074—20222应支持通过MQTT、HTTP/HTTPS等通信协议将边缘数据上传到智慧高速公路云控平台，并接收云控平台下发的数据或模型；3路侧边缘计算系统与智慧高速公路云控平台断开连接后应能够独立运行。6.3.10路段间交通协同应符合下列要求：1应支持与路段上下游路侧边缘计算系统连接，实现各个路段间交通运行的协同；2应支持路段区域内高速公路数据的采集、管理、共享、应用等功能，可与智慧高速公路云控平台共享数据，支撑关联区域路况数据的推送、查询、预警等服务，实现区域实时交通控制策略的制定。6.4边缘管理6.4.1业务编排应符合下列要求：1应支持业务编排功能，接收并执行来自智慧高速公路云控平台的业务编排；2宜采用容器编排工具对边缘服务进行编排和管理。6.4.2模型部署应符合下列要求：1应支持部署智慧高速公路云控平台下发的算法模型，并通过定期更新算法模型来同步边缘能力；2路侧边缘服务器宜支持AI模型的部署，在智慧高速公路云控平台进行AI模型的训练，在本地进行快速部署与推理。6.4.3服务管理应符合下列要求：1应提供边缘服务的分发、部署和安装功能；2应具备对各个服务进行注册与发现、升级、日志记录等能力；3应支持启动和停止服务，具备服务运行状态监测等能力。6.4.4运维管理应符合下列要求：1应支持对路侧边缘计算设备及其接入的前端设备进行统一的运维管理，对所有设备运行状态进行监控，记录各个路侧边缘计算设备管理的前端设备列表；2应保障边缘计算功能的稳定性，当路侧边缘计算设备发生故障时，能及时上报给智慧高速公路云控平台；3应提供监控管理功能，包括设备运行状态、网络状态、系统状态、应用状态等；4应提供日志管理功能，包括日志的收集、存储和检索等功能。6.4.5安全管理应符合下列要求：1应支持对接入的前端设备进行认证，保证设备具备可用于路侧边缘计算系统中通信识别的唯一标识；2应能够控制对前端设备的网络访问，防止设备被非法访问或非法使用；3应具备数据存储保护功能，支持对路侧边缘计算系统中存储的重要数据进行保护，避免非授权的访问；4应具备数据传输保护功能，采用符合国家密码管理规定的密码技术对重要数据实施机密性保护，确保数据传输的保密性；T/CHTS10074—20225应能够对用户进行标识和鉴别，用户应具有唯一标识，且使用用户名和口令等方式进行身份鉴别，能控制用户的访问权限，提供不同访问权限及认证管理；6应具备网络安全管理功能，支持提供防火墙等网络安全防护；7宜具备对传输数据的完整性校验机制，实现隐私数据、重要业务数据等关键数据的传输完整性保护。T/CHTS10074—2022附录A(资料性)路侧边缘计算典型应用场景A.1概述A.1.1路侧边缘计算的不同设备类型，依据其侧重的能力要求，可支撑智慧高速公路的不同应用场景。本标准对边缘网关、边缘控制器和路侧边缘服务器在智慧高速公路中的典型应用场景进行描述，智慧高速公路的其他应用场景可参照执行。A.2边缘网关的典型应用场景A.2.1边缘网关的典型应用场景之一为桥梁结构监测。桥梁结构监测是将各类传感器、数据采集与传输设备、数据处理与分析设备、软件模块及配套设施连接在一起，对桥梁结构参数进行连续监测、自动记录、统计分析以及评估预警等。在该场景中，存在大量温度、湿度、位移、裂缝、振动等多种协议类型的感知、监测设备，通过边缘网关可实现多种类型设备的统一规范接入，解决接口协议众多、数据多源异构等设备接人问题，并通过对连续监测的大量设备数据进行处理和分析，实现数据的清洗和集成，为智慧高速公路云控平台应用提供更高价值的数据。A.2.2A.2.2边缘网关在桥梁结构监测应用场景下的架构见图A.2.2。智慧高速云控平台(桥梁结构监测业务)设备运维管理桥梁安全报警评估桥梁结构健康状态分析云边协同边缘应用数据汇集数据预处理桥梁结构监测环境监测边缘网关温湿度传感器路面结冰积水振动传感器裂缝传感器应变传感器位移传感器桥梁结构监测设备环境监测设备图A.2.2边缘网关在桥梁结构监测应用场景下的架构A.3边缘控制器的典型应用场景A.3.1边缘控制器的典型应用场景之一为隧道一体化管控。隧道一体化管控是将隧道交通监控、事T/CHTS10074—2022故应急、安全监测、日常养护等功能集成在一起，进行全方位业务的一体化管理，实现资源共享和业务协同，从而提升隧道安全运营和服务水平。在该场景中，存在大量照明灯、风机、车道指示器等受控设备，通过边缘控制器可对这些受控设备进行统一协调控制，解决传统PLC架构编程维护繁琐、管理软件众多、系统联动和协同能力不足、应急处置效率较低等问题，实现隧道通风照明、交通信息发布等系统的一体化管控。A.3.2边缘控制器在隧道一体化管控应用场景下的架构见图A.3.2。智慧高速云控平台(隧道一体化管控业务)隧道交通安全管控隧道机电设备监控监测隧道机电设备养护管理云边协同交通信息发布照明控制通风控制边缘应用应急联动控制交通信息发布照明控制通风控制边缘控制器风速风速风向检测器车道指车道指示器可变情报板交通信号灯电力采集终端亮度检测器照明灯照明灯风风机检测器照明设备通风设备交通信息发布设备图A.3.2边缘控制器在隧道一体化管控应用场景下的架构A.4路侧边缘服务器的典型应用场景A.4.1路侧边缘服务器的典型应用场景之一为车路协同。在该场景中，通过路侧边缘服务器可接入多种交通检测设备，发挥近距离部署的优势，及时获取路况信息，对路段的交通流、交通事件等状态进行监测，对交通拥堵、车辆异常等行为进行分析，利用5G、C-V2X等通信手段与车辆进行实时的信息交互，将紧急事件或诱导策略直接下发给附近的车辆，为车辆提供协同决策、事故预警、辅助驾驶等多种服务，提高驾驶安全和道路通行效率。A.4.2路侧边缘服务器在车路协同应用场景下的架构见图A.4.2。T/CHTS10074—2022智慧高速云控平台(车路协同业务)智慧高速云控平台(车路协同业务)自动驾驶辅助交通状态监控