邊緣計算是指在靠近物或數據源頭的一側，采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務。融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放平臺，就近提供邊緣智能服務。邊緣計算具備高實時性計算能力、超低時延、高帶寬、高安全可靠性等特點，具備對海量、異構、多樣性數據接入和實時分析處理能力；海量的數據靠近終端設備或者直接在終端設備上運行，不再需要上傳至云端進行處理，降低了網絡時延，核心網傳輸壓力下降，傳輸速率大大增加。
基于邊緣計算的智能交通信號控制主要由云端控制平臺和邊緣計算節點組成。在邊緣側，以一個交叉口為單位，按照計算需求建設邊緣計算設備，并實現與交叉口已建設的電警、交通視頻監控、雷達等交通信息采集設備的對接。通過邊緣計算設備分析計算后將相關交通參數輸出至交通信號機，交通信號機根據參數計算配時方案，并將控制指令下發至交通信號燈，實現交通信號控制和優化。
通過在交叉口部署邊緣計算設備，融合路口各類設備數據，可實現交通運行參數的實時采集并直接與交通信號控制機對接，減少數據上傳、中心計算和方案下發等一系列過程導致的傳輸延時。相對于傳統的交通信號控制而言，基于邊緣計算技術的交通信號控制數據更全面、更精準，交通信號控制配時優化也將從傳統的定時控制優化向全感應控制和自適應控制優化轉變，通過多路口邊緣計算設備的互聯互通，為交通信號的干線自動協調控制、區域自動協調控制奠定了良好的基礎。邊緣計算技術不僅在智能交通信號控制中具有良好的應用效果，基于邊緣計算技術實現的交通事故、交通違法和交通事件等實時交通運行情況，也為交通管理中事件的及時發現、及時處置、實時指揮調度、交通安全防控等實戰應用及未來車路協同等相關的應用提供有利支撐。
[1]周毓. (2021). 邊緣計算技術在智能交通信號控制中的應用. 交通科技與管理(36), 2.
與傳統的信號控制機相比較，基于邊緣計算的交通控制服務器是一種分布式計算，在技術層面上具有網絡交換和安全加密的功能、具有強大的數據計算處理能力、具備高可靠的存儲能力、位于邊緣具有高速響應和實時的能力。在應用層面基于其近邊緣設備的優勢，可以更加快速的識別突發事件，通過提前內置各類交通預案，實現事件的自動快速處置，處置過程中可以根據實時接收到的交通態勢信息，不斷對方案進行調整，提升了應急處置效率。在與中心通訊中斷的情況下，也可以保證邊緣計算交通控制服務器控制范圍內的交通控制工作正常運行，提升了整體系統的健壯性。邊緣計算交通控制服務器可以為自動駕駛等新生應用場景的發展提供支撐，滿足其高實時性的需求，也可以為稽查布控等高時效性需求的原始應用場景提供支撐。
[1]張芝. (2020). 基于邊緣計算的交通信號控制架構研究. 第十五屆中國智能交通年會.
在邊緣計算的情境下，每個交叉口都是一個獨立的邊緣節點，具有獨立的數據感知和計算控制能力，相較集中式方案，邊緣計算模型將更多的控制功能下降到邊緣側，每個邊緣節點都是一個可以進行交通控制的基本單元。這樣的交通控制方案降低了通信網絡的帶寬壓力和云端的工作量，提高了控制的實時性。
基于邊緣計算的交通信號燈聯合控制功能以云端—邊緣分工合作的工作模式為核心，在各個智能邊緣計算節點各自完成計算的前提下，遠程中心作為中控系統，負責邊緣計算節點的管理、調派以及多邊緣節點任務的協同，這就使得邊緣節點既可以單獨或與相鄰節點合作完成本地或小范圍內的交通任務，也可以由云端調派，大范圍聯結，完成較大區域內的交通服務。
[1]汪煜超. 基于邊緣計算的交通信號燈聯合控制功能的研究與設計. (Doctoral dissertation, 北京郵電大學).
MEC是一種具有高帶寬、低延時、本地化等特點的技術，將計算存儲能力與業務服務能力向網絡邊緣遷移，使應用、服務和內容實現本地化，一定程度上滿足網絡熱點高容量、低功耗大連接、低時延高可靠等技術場景的業務需求。將C-V2X與MEC融合可以提升C-V2X 端到端通信能力。MEC能夠提供強大的本地計算能力和存儲資源，支持部署更具本地區域特色、更高吞吐量的C-V2X 服務。
C-V2X的V2V通信大多可以通過PC5直接完成，也可以利用MEC實現信息傳輸的橋接；而V2I與V2N場景則可以更多地與移動無線通信網絡發生關系，從而更充分利用MEC的能力。MEC在網絡的邊緣提供信息技術（IT）基礎資源以及虛擬化應用托管環境時，C-V2X應用可以部署在其中。這可以顯著降低C-V2X業務的端到端時延，改善用戶體驗。例如安全輔助駕駛、自動駕駛業務屬于對通信時延高敏感的業務場景。如果將此類業務部署在MEC上，就可以降低業務時延，實現快速的數據處理和反饋。另外，MEC的本地屬性可以提供區域化、個性化的本地服務。
[1]宋蒙, 劉琪, 許幸榮, & 王題. (2020). C-v2x技術在智能網聯行業中應用探討. 中興通訊技術, 26(1), 4.
五、面向協同駕駛的基于移動邊緣計算的5G智能網聯車輛服務平臺
車聯網系統基于行車動態模型與無線通信設備以車輛聯網等方式進行無線通信，為智能交通系統中的車輛個體、路側單元提供指定服務。但因受任務傳輸回程容量限制、網絡傳送延遲以及車輛移動影響通信距離等問題的影響，浪費了大量的通信資源與車輛資源，進而導致車聯網中的資源利用和任務卸載效率很低。在此基礎上，將移動邊緣計算（Mobile Edge Computing, MEC）引入車載網絡，就近實時分析處理車輛信息數據，擴大車輛終端的容量，可以在增強車輛的計算能力的同時，降低響應延時。此技術的應用可以有效降低限制因素對車聯網影響程度。
[1]李沁穎, 易豪, & 孫翊馨. (2022). 面向協同駕駛的基于移動邊緣計算的5g智能網聯車輛服務平臺. 南方農機, 53(11), 4.
六、基于V2X環境下考慮多因素的信控交叉口車路協同優化
如圖所示，在道路交叉口安裝基于物聯網的交通智能信號燈和車流量、人流量采集設備，采集設備負責動態監控交叉口的車流量和人流量，將數據傳輸到云端，由制定的相位時間動態控制算法將采集的數據進行處理，科學合理的分配智能調控交叉口的信號燈相位時間和行人專用相位時間，從而提高交叉口的通行效率和行人通行安全；當紅燈時間進入倒計時，智能信號燈將此信號發送至云端，車輛自組織網絡訪問云端獲取數據后提前做好通過交叉口的準備，發動車輛低速行駛穿過等待線，在信控交叉口區域車車可信交互獲得彼此車輛的速度和方向盤轉角等信息，通過速度的動態調整產生的時間差避免交通沖突，最后以最大期望速度通過該交叉路口。
[1]黃宇達, 李學威, 趙紅專, & 王迤冉. (2022). 基于v2x環境下考慮多因素的信控交叉口車路協同優化. 科學技術創新(8), 5.
七、邊緣計算架構在智慧路口的應用與實踐
智慧路口集合了物聯網、互聯網、邊緣計算、人工智能等多種技術，側重于實時反應路口的本地實時態勢、實時感知、實時應用聯動。邊緣計算與中心計算可以很好進行有效的協同，從而在最大程度上發揮作用。通過基于端、邊、云的構建全新的智慧路口體系架構，實現以智慧路口為核心的路口全息感知、路口自我認知與決策、路口實時態勢響應聯動。
交通管理中的每處節點都具有完整的思考和行動能力，通過邊緣計算架構，在邊緣計算端基于邊緣計算架構，構建路口邊緣計算網絡，形成路口微智能邊緣計算單元。通過上端云端提供交通宏觀戰略決策下發，邊緣計算端則在戰術層面執行配合響應云端戰略結構，調用聯動路口智能設備以及路口周邊設施，從而改變傳統的過于依賴中心的集中化計算模式，形成去中心化的分布式邊緣計算網絡，實現路口本地全量數據感知、實現路口的本地自主計算、實時響應路口的變化態勢，實現低延時的路口本地態勢聯動。
邊緣計算端通過在本地近端實時感知智能設備端的實時交通數據，實現路口數據的本地匯聚、共享、協同，并與路口周邊設施設備形成設備信息感知聯動、設施設備運行監控、周邊指揮人員信息推送交互，路口自我認知的本地決策功能。
[1]朱毅, & 趙益. 邊緣計算架構在智慧路口的應用與實踐. 第十四屆中國智能交通年會.
八、全息路網在城市交通綜合治理中的應用
全息路網計劃通過將路網設施+車輛路線還原數字化，精確刻畫路網的機、非、人的精準路線還原，支撐亂點、隱患點等安全治理，以及精準的來向車輛數量統計和路口根因分析等支撐精細治理，實現路口的全方向、全天候、全要素的路網數字化，為交管信息互聯提供數據源頭，為更高級別的深度應用提供精準數據支撐，也為隱患排查、交通組織優化等深度治理奠定數據基礎。
從全息路網構成來看，通過在路口及關鍵路段主要部署智能邊緣計算單元、電警、雷達等設備，利用智能攝像機、邊緣計算、高精定位、大數據、云計算等技術，精確到每一條車道、每個車輛的感知。對全域交通對象及周邊基礎設施進行實時精準數字化感知，實現數字孿生及應用。
全息路口實現了路口這個“點”的精細化管理，全息路網進一步升級，延伸到路段和路網，覆蓋路網盲區，提升整個區域路網的管控與通行效率，最終實現全域治理。全息路網所構建的從微觀個體到宏觀系統的全域認知體系，目前來看可在全域安全、科學評價與精細治理、主動服務、新型警務、數據運營、自動駕駛等六大業務領域實現全面升級。
[1]吳崢, 王斌, & 祁銀紅. (2021). 全息路網在城市交通綜合治理中的應用.
