本发明公开了一种基于车路协同的车辆实时定位系统，包括：车载单元、路侧单元、云计算中心；路侧单元用于周期性发送差分数据服务请求至云计算中心；云计算中心，用于验证每个路侧单元的差分数据服务请求，将验证通过的差分数据服务请求转发至差分数据服务中心，获取与该差分数据服务请求对应的差分数据，并将每个差分数据发送至其对应的路侧单元；路侧单元，用于将接收的差分数据发送至预设服务范围内的车载单元；车载单元用于获取惯性导航模块的惯性导航数据、GNSS模块的卫星观测数据，并用于基于差分数据，惯性导航数据及卫星观测数据进行融合计算以实时高精度定位。因此，采用本申请实施例，可以在车辆卫星信号弱的情况下提升车辆的定位精度。