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智慧高速公路建设标准和指南全扫描(上)
发布时间 : 2022-06-24 17:48:12 浏览量 : 84

  智慧高速公路相关建设标准和指南陆续发布。建设标准方面,包括交通运输部发布的智慧高速行业标准,中关村中交国通智能交通产业联盟、中国道路交通安全协会、江苏省交通企业协会、海南省标准化协会、上海市汽车工程学会、山东省自动化学会等发布的智慧高速团体标准,和川渝区域智慧高速地方标准等。

  指南方面,浙江、江苏、宁夏、山东、北京、云南等陆续发布智慧高速公路建设指南。

  公路信息化宜采用信息基础设施、信息化应用、数据管理及信息安全等四部分组成的框架,参考框架图如图1所示。

  标准详细描述了信息基础设施(感知与监测设施、管控与服务设施、通信与传输设施、地理信息与定位设施、供配电及照明设施)、信息化应用、数据管理及信息安全等四部分内容。

  感知与监测设施应包括交通运行、视频图像、气象与环境、基础设施等监测设施,宜包括工程过程质量、应急物资监测等设施。

  管控与服务设施应包括可变标志、交通信号控制、交通诱导与服务信息发布、不停车收费、服务区信息化等功能。

  通信与传输设施应按照“公网/专网结合、有线/无线结合、地面/空天结合”的原则建设,优先采用公路光纤通信专网系统。

  地理信息与定位设施宜统一建设面向公路建设、管理、养护、运营各业务需求的GIS。

  信息化应用应涵盖公路建设、管理、养护、运营全过程,应充分利用公路数据库,加强公路建设阶段数据向公路管理、养护、运营阶段共享和传递。

  自动驾驶附属设施按照部署位置可分为中心端设施、路端设施两类。中心端设施主要包括自动驾驶监测与服务中心、高精度地图、网络安全软硬件设施;路端设施主要包括定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施、网络安全软硬件设施。各种附属设施的主要部署位置与基本功能如表3所示。

  面向交通出行者,提供安全、畅通、经济、全天候的通行条件,及时准确的路况信息服务,娱乐、餐饮、旅游等舒适的出行服务。

  面向交通管理者,提供实时和周期通数据等信息,用于进行道路交通管制和优化决策、降低安全风险、提高道路运行效率。

  面向道路运营方,提供对车、路、环境的智能感知,自动发现异常及风险,提供科学数据支撑管理者进行分析预判,提供集成化智能化的处理控制手段及时消除异常情况,保障路网安全、畅通,并提供量化指标分析评价为长期运营提供决策依据。

  第一:基础设施数字化,所有道路相关的分类及属性在全空域、全时域具备完整的数字表达,可以通过计算机系统进行有效的组织和使用,使道路资产的属性完整,管理过程清晰。

  第二:感知智能化,包括对基础设施设备的运行状态、对环境状态的感知能力、对交通参与者感知能力。

  第三:高效、低延迟的通信能力,通过通信系统将基础设施、各类资产、管理者、使用者高效的整合到一起,保障各方信息快速整合和实时互通。

  第四:海量数据处理及分析能力,能够对海量数据进行存储和检索,支持跨业务平台的多源数据融合,具备大数据分析挖掘及人工智能数据特征提取能力。

  外场系统主要作用是对车辆、道路、环境的感知,包括车辆、基础设施监测、路网运行状态监测、北斗地基增强、环境监测、服务区监测、收费站监测系统。

  通信系统是连接智慧高速公路各个子系统的纽带,为各子系统提供与之要求相符的传输带宽、传输安全、传输速率保障。通信系统由光纤专网、以太网、移动专网、C-V2X 无线通信网、IOT 物联网、DSRC短距通信网、北斗应急通信网组成等。短距通信网络系统的构成、功能要求、安全性要求应符合GB/T 31024系列标准的要求。

  内场系统采用分级部署方式,包含负责路段级或区域级管理的区域分中心部署,以及负责全路网管理的总中心部署。总中心承载全路网完整业务管理,需要构建数据中心及应用支撑相关系统,为业务应用开展提供基础。区域分中心应部署本地视频和业务数据储存、视频监控管理系统,以及支撑本地路网监测预警、养护管理、安全应急、收费管理业务开展的应用系统。

  (4)《T/ITS 0140—2020智慧高速公路 车路协同系统框架及要求》

  车路协同系统架构示例如图3所示,应包括车载终端、路侧设备、通信网络、应用平台4个层级。

  应用平台应采集所属路段的车载终端和路侧设备的上传数据,并可接收第三方提供的数据,主要数据类型应包括但不限于表4的内容。

  建设内容应包括路侧设施、云控平台、基础设施数字化支撑环境、应用服务、信息安全,宜符合图4要求。

  路侧设施应包括感知设施、通信设施、定位设施、边缘计算设施、管控设施和配套设施。

  云控平台符合以下要求:应预留与外部平台对接的接口;宜实现数据采集、数据分析、数据处理等功能;宜建立数据融合、数据更新、数据共享等机制。

  基础设施数字化支撑环境宜支持高速公路建设、管理、养护、运营各阶段应用需求。高速公路建设、管理、养护、运营等各类智慧化应用,应共同建设、使用和维护统一的高速公路数据库。

  应用服务宜包括准全天候通行服务、管控服务、运行调度服务、数据共享服务、建管养运支撑服务等。

  智慧高速公路等级以服务能力和系统条件进行划分,由低到高分为D1到D4级,高等级的智慧内容涵盖低等级的智慧内容,具体划分及定义如表5所示。

  D1级,建设传统的收费、通信、监控三大系统,以及运行控制中心,满足高速公路使用者基本需求,提供视频监控、运行调度、信息查询等基本服务。

  D2级,基础设施逐步实现数字化和信息化,为下一步的智慧化发展提供基础条件,实现重大基础设施等全方位数字化监测和管理、恶劣气象条件下的安全引导服务等服务。

  D3级,建设车路协同系统、运行控制中心,实现网联协同的智慧化管控环境,具有支持高级别自动驾驶、货车编队行驶等新技术的能力,提供车路协同安全管控、车道级、伴随式的高精准信息服务。

  D4级,提供自动/人工驾驶混合交通流管控、准全天候通行、基础设施自我诊断能力和修复能力、新能源供给等服务,智慧高速公路具有可持续、低排放、资源节约、支撑抵御恶劣气象和自然灾害的能力。

  (7)《T/SDZDH 001—2022 高速公路车联网通信系统应用总体技术要求》

  a)高速直道,可选择单向两车道、单向三车道、双向四车道、双向六车道等,同时可选择有坡度和无坡度两种情况;

  b)高速弯道,可选择单向两车道、单向三车道、双向四车道、双向六车道等,同时可选择有坡度和无坡度两种情况;

  高速测试道路建设选择的原则为:尽可能丰富高速测试道路类型,通过不同高速测试道路类型的选择,提供丰富的高速公路测试场景。高速测试道路设计与施工应满足JTG B01和JTG D80等相关标准。

  高速公路测试道路宜部署C-V2X网联通信方式,且部署的C-V2X网联通信设备应支持蜂窝通信(Uu)和直连通信(PC5)两种工作模式。高速公路测试道路应能够提供高精度定位差分信号。高速公路测试道路应设有路侧单元、数据中心、云控平台等用于保障车联网通信系统应用的基本服务。

  标准给出了前向碰撞预警(FCW)、盲区预警/变道预警(BSW/LCW)、紧急制动预警(EBW)、限速预警(SLW)、前方拥堵提醒(TJW)、道路危险状况预警(HLW)、协作式变道(CLC)、协作式车辆汇入(CVM)、协作式车辆编队管理(CPM)、道路收费服务(RTS)等车联网应用场景。

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