隹Isl^iSls V1
2021年第02期
(总第218期)
一种车路协同系统功能测试方法
孙世聪
(中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，湖北武汉430023)
摘要：进入5G时代，基于5G-V2X的通信，让网联智能汽车驾驶获得了突破性地发展，这对车路协同的发展既是机遇，又是挑战。一方面，各类基于车路协同的自动驾驶、智能驾驶的示范区应运而生，这些应用落地能很好地促进车路协同的发展；另一方面，政策未明确，标准未统一，各示范区的车路协同自立山头，为后期车路协同的融合，带来困难。文章提出一种车路协同应用平台的系统功能检测方法，旨在从源头剖析如何促进功能点的统一。
关键词：车路协同；路侧单元；功能测试；车联网；V2X服务器
中图分类号:U495文献标识码:B文章编号：2096-9759(2021)02-0207-03
The utility model relates to a function test method of vehicle-road collaborative system
Sun Shicong
(China Mobile Communication Group Hubei Company LTD Wuhan Branch;Hubei Wuhan;430023) Abstract:In the5G era,communication based on5G-V2X has made a breakthrough in internet-connected intelligent car driving, which is both an opportunity and a challenge for the development of vehicle-road collaboration.On the one hand,various dem­onstration zones of autonomous driving and intelligent driving based on vehicle-road collaboration emerge at the historic mo­ment.The landing of t hese applications can promote the development of v ehicle-road collaboration well.On the other hand,poli­cies are not clear,standards are not unified,and vehicle-road coordination in each demonstration area is independent,which bri­ngs difficulties to the integration of vehicle-road coordination in the later stage.This paper proposes a system function detection method for the vehicle-road collaborative application platform,aiming at analyzing how to promote the unification of function points from the source.
Keywords:Vehicle-road collaborative;RSU;Functional testing;Car networking;V2X server
1概述
进入5G时代，依赖于5G网络的网联智能车，获得了重生的机会和技术支撑的动力。基于5G-V2X的网联智能，充分利用5G的低时延、高带宽、大容量、高速率、高可靠性等特征，让车的加速启停更应用自如。
在车路协同种，V2X Server平台是一套十分成功的后台支撑软件。该软件由中移智行网络科技有限公司开发，已成功应用于北京房山智能汽车驾驶道路示范区、上海嘉兴智慧交通示范区、上海港口封闭园区示范区、武汉经开区自动驾驶示范区等。
V2X Server平台可以接入RSU和车载终端(车载后视镜、OBU)，汇聚路侧端和车载端数据，为用户提供V2X基础数据服务，支撑车载终端上的V2X应用；同时支持交警平台、厂商TSP平台、图商平台等平台的接入，实现信息开放和共享。
本文基于V2X Server平台，提出了相应的系统功能测试方法。经验证，该检测方法简单易行、方便好用，具有可移植、可重现、易操作等特性。
2 V2X Server平台的系统功能测试
2.1系统功能描述
V2X Server的主要设计功能，是为车联网的V2X业务提供后台调用服务的支撑，主要包括各类车联网
终端(包括车辆终端、路侧终端、边缘解算终端等)的接入、计算转发、数据缓存、数据开放、数据分析等。支持多通路接入，提供可靠的高性能接入。多层结构计算转发，每一层职责分明，层间耦合松
收稿日期:2021-01-04
作者简介：孙世聪(1985-)，男，湖北武汉人，华中科技大学工程硕士，中级通信工程师，从事无线网络优化，重大通信保障，车联网，大数据应用等方面的研究。
参考文献:
通信中的不同业务提供区分等级的Qos质量保障。与GPON
网络通信技术相比，EPON网络也具有一定的优势，虽然GPON与EPON都是千兆比特级的PON系统，在网络通信中都能保证用户的带宽利用，但GPON更注重多业务和Qos保证，与用户的通信质量，从实际的网络技术应力来看,GPON标准复杂且开发较晚，再具体的网络应用中，还需要处理很多硬件、网络等问题。EPON由于技术比较成熟，标准较为宽松和技术实现较为简单，与Internet结合有许多优点，在当前的移动通信网络中具有广泛的应用，而且面对的体多为普通用户，在未来的发展中具有较高的价值。[1]何兰英，何鹏，田丽军.普通住宅小区EPON工程设计及分
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散，底层为上层提供数据支持，各层协作完成业务处理。数据接入层负责上报消息的接收、广播消息的下发。业务处理层完成各类业务的分析、计算与转发。消息数据存储主要指从V2X平台收到的各类实时消息和数据如何高效、可靠的持久化存储，同时，满足后续数据实时査询、计算和开放的要求。数据开放模块为数据使用者提供多种形式的数据查询方式，以满足不同系统对数据的不同使用需求。（如图1所示）
2.2功能模块测试方法
⑴终端注册认证
终端（后视镜、OBU等）可通过直接连接V2X Server平台，在平台进行注册认证，以实现直接交互通信。
终端注册，获取系统分配的MAC地址，以便进行认证。测试方法及步骤:①终端按照协议向V2X Server发送注册请求;
②V2X Server校验通过后，向终端返回MAC地址。
终端认证，获取系统分配的秘钥及token，以便进行bsm 消息上报。测试方法及步骤:①终端使用注册收到的MAC地址，向V2X Server发送认证请求;②V2X Server向终端返回秘钥及token.
⑵认证同步
V2X Server平台注册认证模块在收到终端的注册认证请求后，将终端信息同步到计算转发模块。在终端注册认证通过后，可以将系统分配给终端的秘钥及token同步到计算转发模块。测试方法及步骤:①终端注册认证成功;②査看redis的V2X SecretToken及V2X SecretKcy中存在对应终端的秘钥及token信息。
（3）BSM消息接入
终端注册认证后，可使用系统分配的秘钥及token对bsm 消息进行加密，然后将BSM消息直接发送到V2X Server平台。终端在注册认证成功后，可通过直连V2X Server方式，上报BSM消息到V2X Server平台。
测^^及步骤:①终后，使用瞬及token 制作BSM消息;②^符合V2X Server平台要求的BSM消息通过UDP方式直接发送到V2X Server平台;③V2XServer在收到BSM消息后，对消息进行解密、转码、调用计算转发算法进行信号灯及事件匹配及缓存；佃询xedis中V2X-REAEIIME-POSI-TION的数据，可以査询到对应终端上报的最新一条BSM消息。
（4）RSU信号灯消息接入
V2X Server平台可以成功接收并处理RSU上报的信号灯消息。测试方法及步骤:①RSU按照通信协议上报信号灯实时消息；②V2X Server接收、解析及缓存;③査看redis中V2X-SRAT-RECORD，可以查询到RSU上报的最新信号灯实时消息。
⑸MAP消息接入
V2X Server平台可以成功接收并处理RSU上报的MAP 消息。测试方法及步骤：①RSU按照通信协议
上报MAP消息；②V2X Server接收、解析及缓存；③査看redis中V2X-MAP-NODE，可以査询到RSU上报的最新MAP消息。
（6）事件消息推送
V2X Server平台可以将事件消息按照协议推送到RSU。测试方法及步骤:①在V2X Server平台后台配置固定事件消息或从其他平台接入事件消息;②静件信息与RSU匹配;③将事件发送到对应的RSU，通过査看日志可以査看到RSU成功接收的响应消息。
（7）信号机消息直接接入
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V2X Server平台支持通过与信号机直连的方式，按照协议接收信号机信号灯消息。测试方法及步骤：①信号机按照协议直接将消息发送到V2X Server平台;②V2X Server平台可以成功接收到信号机上报的信号灯消息，解析，同时转换为SPAT消息;③查看redis中V2X-SPAT-RECORD，可以査询到信号机上报的最新信号灯实时消息。
(8)计算转发
在接收到终端直接上报的BSM消息后,V2X Server平台会将BSM消息与SEAT及MAP消息进行计算匹配，匹配成功后会将对应的SPAT消息及MAP消息发送到终端。测试方法及步骤:①终端按照协议直接上报BSM消息，终端上报消息中的位置信息应距离测试信号机位置信息小于设定的匹配距离；②信号机上报信号机位置及信号灯信息到V2X Server 平台;③V2X Server平台将BSM与SEAT消息及MAP消息进行计算匹配;④匹配成功后，将SEAT消息及MAP消息发送到终端;⑤终端可以成功收到SM消息及MAP消息。
⑼数据开放
V2X Server平台将信号灯实时灯态信息推送到外部平台，实现数据开放。测试方法及步骤:①信号机或RSU发送信号灯数据到V2X Server平台；②V2X Server平台解析、处理信号灯数据;③按照协议组装成新的信号灯消息;④将组装好的信号灯消息推送到指定的外部平台。
(10〉信号灯数据监控
通过页面可以査看到信号灯的当前状态及数据上报情况。测试方法及步骤:①在浏览器中输入监控页面地址;②登录监控系统;③点击“路侧监控”;④可以査看到信号机位置、信号机状态、信号机数据上报情况。
(⑴车辆数据监控
通过页面可以查看到车辆的当前状态及数据上报情况。测试方法及步骤:①在浏览器中输入监控页面地址;②登录监控系统;③点击"车辆监控”;④可以査看到车辆当前位置、车辆状态、车辆数据上报情况。
(12)事件消息接入
V2X Server平台通过与五维时空平台对接，可以接收五维时空平台推送的事件消息。测试方法及步骤：①五维时空平台按照接口协议推送事件消息;②査看V2X Server平台日志，可以看到成功接收到事件消息。
(13)信号灯数据推送
V2X Server平台接收信号灯消息，对消息进行处理后，将消息推送到外部指定平台。测试方法及步骤：①信号灯消息通过信号机或RSU发送到V2X Server平台;②V2X Server平台对接收到的信号灯消息进行解析、缓存;③将信号灯消息组装为新的消息，转发到外部指定平台。
(14)事件消息下发
V2X Server平台将事件消息成功推送到事件对应的RSU。测试方法及步骤:①V2X Server平台配置事件信息;②将事件信息与RSU进行匹配;③根据匹配结果，将事件消息发送到对应的RSU。
2.3场景优先级设置
在实际应用中,V2X Server具有诸多不同的应用场景，各应用场景、数据来源、优先级等信息，如表1所示。本文所提出的测试方法以及相应的应用场景，均已在某大型开放道路自动驾驶示范区项目里进行应用落地。
表1V2X Server的应用场景
序
号
场景名称
场景类型
(V2XTTSP)
数据来源优先级1信号灯信息推送V2X信号机P1
2信号灯车速引导V2X信号机P1
3前方拥堵提醒V2X耶件平台P1
4
道路危险状况提醒
-路面结冰
V2X耶件平台P1 5
道路危险状况提醒
-能见度过低
V2X事件平台P] 6
道路危险状况提醒
-路面积水V2X
事件平台P1 7
路侧标志标牌-限
速提醒
V2X事件平台P】8
路侧标志标牌•禁
止停车提醒
V2X事件平台P1 9
路侧标志标牌-注
意行人提醒
V2X事件平台P1 10
路侧标志标牌-注
送儿童提醒
V2X事件平台P1 11车辆动态信息上报V2X终端平台P2
3结语
系统功能测试的目的在于检验开发的系统是否遵守设计规范、是否满足项目建设方的要求，进而降低项目验收失败的风险。在V2X Server系统建设、安装就位、初步运行后,V2X Server系统测试的目的在于：对系统核心功能试行初步检验；对系统平台软硬件模块进行相关性及适应性评估；开展各系统模块综合性检测；对测试未达到合格要求的系统和模块提出最佳解决方案；确保各系统及其模块功能与
性能的完整性，使软件系统质量符合合同要求，达到相关标准。通过测试，促使整个工程项目顺利进展，为最终验收的测试人员和质量保证人员提供工作依据，同时，测试用例将作为最终验收的主要交付文件之
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