DB13T 5677-2023 智慧高速公路建设指南

—2023智慧高速公路建设指南Constructionguidelinesforsmartexpressway2023-05-06发布2023-06-06实施河北省市场监督管理局发布—2023I目次前言...............................................................................II1范围.............................................................................12规范性引用文件...................................................................13术语和定义.......................................................................14建设原则.........................................................................15建设等级.........................................................................26总体架构和系统构成...............................................................27建设要求.........................................................................48网级协同.........................................................................89测试要求.........................................................................9附录A（资料性）关键技术和产品指标参考............................................10参考文献...........................................................................12—2023II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河北省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：河北省交通规划设计研究院有限公司、河北高速公路集团有限公司、河北交通投资集团有限公司、东南大学、清华大学、北京理工大学、自动驾驶技术交通运输行业研发中心（河北省交通规划设计院）、车路云网河北省工程研究中心、云控智行科技有限公司、京雄云控（北京）智能交通科技有限公司。本文件主要起草人：何勇海、王国清、齐树平、张建公、杨荣博、张宏君、雷伟、李春杰、杨祥、王志斌、焦彦利、付增辉、韩明敏、李志斌、徐铖铖、高博麟、潘秀、吕璇、金烨、赵清杰、侯晓青、张龙、宣智渊、张凯丽、靳彦彪。—20231智慧高速公路建设指南1范围本文件规定了智慧高速公路的建设原则、建设等级、总体架构和系统构成、建设要求、网级协同和测试要求。本文件适用于新建和改（扩）建高速公路智慧交通的设计和建设。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB5768道路交通标志和标线GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T33697-2017公路交通气象监测设施技术要求JT/T1417交通运输行业网络安全等级保护基本要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。智慧高速公路smartexpressway综合利用现代信息技术，具备智能感知、多源分析、精准预测、主动控制、车路协同等能力并随技术发展不断演进的智能化高速公路。主动控制activetrafficmanagement为提升交通安全与通行效率，基于交通运行态势评估、交通安全风险辨识及交通状态预测，采用速度控制、车道控制、匝道控制等手段对交通状态进行的主动干预。车路协同vehicle-infrastructurecoordination车辆、交通基础设施及交通参与者之间的动态实时信息交互与协同。准全天候通行almostall-weatherrunning在不利天气条件下，通过对交通运行状态、气象环境状况、基础设施状态等综合判断，采取动态限速、警示诱导等措施，保障车辆安全通行。交通云控平台trafficcloudcontrolplatform基于智能网联云控技术，面向交通管理需求，建设的逻辑协同、物理分散的路段云、路网云平台。车基反馈vehiclefeedback智能网联车辆对道路状态、环境状态等相关信息的反馈。4建设原则因地制宜、因时制宜。结合路段功能定位和交通特征，以实际需求为导向，适度超前建设智慧高速公路。—20232资源整合、迭代升级。统筹业务应用需求，科学规划系统架构，打破信息孤岛，系统功能可随技术更新迭代升级。数据规范、信息赋能。以规范化、标准化的数据为基础，融合赋能交通管理和出行服务。测试为先、强化落地。加强智慧高速公路相关技术、设备和系统的测试验证，保障智慧高速公路实施效果。5建设等级智慧高速公路由低到高分为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5五个等级，等级特征见表1。表1智慧高速公路建设等级特征等级特征Z1交通运行状态和环境状态监测；交通信息提示，具有预案化的信息发布能力；可视化管理Z2交通运行状态、环境状态连续监测；重要设施的全寿命资产管理和健康监测；动态速度管控；交通运行态势评估；数字化管理Z3全天候交通运行状态、环境状态连续监测和预警；全寿命资产管理、健康监测和预警；分车道交通管控，支持硬路肩开放；交通运行态势评估；交通安全风险辨识；数字孪生，实现集约化、智能化管理；准全天候通行；支持车与路信息交互Z4全天候全要素实时连续感知；交通安全风险辨识；主线和匝道协同控制；路段智慧化管理；准全天候通行；车与路协同感知Z5车与路协同感知、协同决策；全天候通行；车路云网一体化智慧高速公路建设宜结合交通量、交通特征、气象环境等，不同区段可采用不同的智慧高速公路建设等级。有条件时，宜全线按照高等级标准建设。a)高速公路一般路段应按照Z1及以上等级建设。b)隧道、特大桥梁等路段宜按照Z2及以上等级建设。c)长大下坡等事故多发路段、不利天气频发路段、交通拥堵常发路段应按照Z3及以上等级建设。d)互通式立交、服务区和停车区主线路段宜按照Z3及以上等级建设。6总体架构和系统构成总体架构6.1.1智慧高速公路总体架构包括感知、控制、协同、管理、服务五个业务系统和一个基础支撑系统。a)感知系统获取数据，整合不同来源，提供各类分析所需的基础数据。b)控制系统处理数据，提供交通管控所需的车速车道建议。c)协同系统分发数据，为司乘人员提供不同形式的信息交互途径。d)管理系统维护数据，为管理者提供决策分析能力，为智能网联车辆提供协同计算平台。e)服务系统分析数据，为交通参与者提供多样化的应用工具。f)基础支撑系统包括基础设施全寿命资产管理、北斗高精度定位、信息安全、供电、通信、照明等保障设施。总体架构见图1。—20233图1总体架构图系统构成6.2.1智慧高速公路由数字感知系统、主动控制系统、信息协同系统、交通管理系统、交通服务系统和基础支撑系统组成。6.2.2不同等级的智慧高速公路各系统建设内容见表2。表2智慧高速公路建设内容系统名称系统子项建设内容智慧等级Z1Z2Z3Z4Z5数字感知系统交通运行状态感知交通流实时监测●----交通流实时连续监测-●---全天候交通流实时连续监测--●●●车辆信息监测-●●●●交通事件实时检测●----交通事件实时连续检测-●●●●两客一危等特殊车辆专项监测◎◎◎●●大件运输等特殊车辆专项监测◎◎◎●●救援车辆专项监测◎◎◎◎●气象环境状态感知全要素气象检测设备●●●●●能见度连续检测◎◎●●●短期天气预报-◎●●●短时天气预报-◎●●●路面状况专项监测◎◎●●●基础设施健康状态感知公路路基路面监测-◎◎◎◎桥梁结构健康监测-◎◎◎◎隧道结构安全监测-◎◎◎◎边坡结构安全监测-◎◎◎◎设备状态感知设备状态监测◎●●●●—20234表2智慧高速公路建设内容（续）系统名称系统子项建设内容智慧等级Z1Z2Z3Z4Z5主动控制系统交通运行态势评估交通运行态势监测评估-●---全天候交通运行态势监测评估--●●●交通安全风险预测交通安全风险预测-◎---全天候交通安全风险预测--●●●控制方式动态速度控制-●---分车道交通管控-◎●●●匝道控制-◎◎●●诱导预警诱导预警◎◎◎◎◎信息协同系统可变信息标志可变信息标志（提示信息）●----可变信息标志（动态限速）◎●---分车道可变信息标志-◎●●●虚拟情报板◎◎◎◎◎车路协同车与路协同感知--◎●●车与路协同决策---◎●APP信息提示◎●●●●车道级驾驶引导-◎●●●交通管理系统数字孪生◎◎●●●云控资源交通云控平台◎●●●●交通服务系统面向管理者的服务◎◎◎◎◎面向公众的服务准全天候通行服务-◎●●●面向特定用户的服务面向重点营运车辆的服务◎◎●●●面向养护施工车辆的服务●●●●●面向智能网联与自动驾驶车辆的服务--◎●●特长隧道行车安全保障服务◎●●●●智慧服务区◎◎◎◎◎基础支撑系统数字资产管理基础设施全寿命资产管理系统●●●●●智慧照明主线智慧照明◎◎◎◎◎隧道智慧照明◎◎●●●高精度定位服务-◎●●●高精度地图-◎●●●信息安全二级及以下●●---三级及以上等级保护◎◎●●●注：“●”：设置；“◎”：可选设置；“-”：不作要求。7建设要求数字感知系统—202357.1.1一般规定对交通运行状态、气象环境状态、基础设施健康状态、设备运行状态等进行感知，形成多源多维的泛在感知体系，为交通管理和服务提供基础数据。7.1.2技术要求7.1.2.1交通运行状态感知对交通流、车辆信息、交通事件等进行感知。a)交通流数据包括断面和车道的车流量、平均速度、时间占有率、空间占有率等，数据采集精度≥95%，数据输出间隔宜为30s。b)车辆信息数据包括车辆的速度、车牌、位置、类型、ID等，输出间隔≤100ms。c)交通事件数据包括交通事故、交通拥堵、道路施工、异常停车、抛洒物等，识别交通事件位置（桩号、车道等）、发生时间、事件范围等信息，识别准确率≥95%。7.1.2.2气象环境状态感知气象环境状态感知包括能见度、风速、风向、降水量和路面状况等，性能指标应符合GB/T33697-2017中5.1的要求，主要性能要求见表3。数据采集输出频率不低于1次/min。表3气象环境状态指标性能要求测量要素测量范围分辨力最大允许误差能见度10m～10000m1m±10%（≤1500m）±20%（＞1500m）风速0～60m/s0.1m/s±（0.5m/s+0.03V）（V为标准风速值）降水量雨强0～4mm/min0.1mm±0.4mm（≤10mm）±0.4%（＞10mm）路面状况路面状态一般包括干燥、潮湿、