智慧高速公路建设指南

1GB5768.2道路交通标志和标线第2部GB5768.4道路交通标志和标线第GB5768.5道路交通标志和标线第GB28588全球导航卫星系统连续运行T/ITS0063智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式第3.2主动控制3.33.423.7第三方平台4.2建设目标3级阶段为车路协同智慧高速公路，高级阶段为协同式5.2智慧等级5.2.1智慧高速公路在系统构成、功能应用、多要素、多场景、特征上与常规高速公路的机电系统有提高道路感知、控制能力支撑，实现交通态势、环境监测连续4提高道路感知、控制、协同能力支撑，实现交通态势、环境监时段、分路段、分车道的主动控制，基本实现集约化管理，支持提高全系统资源配置和能力支撑，实现全量全要素的实时感知控制，支持专用车道的自动驾驶，建成自动化管理系统，基本实实现全系统资源配置和能力支撑，实现全量全要素的5.3建设标准●---- ●●●●◎◎◎◎●◎◎◎◎●◎◎◎◎●●-- -●●-- -●●重点路段、重点构造物设置健康监测◎-- 重点路段、全部构造物设置监控监测-◎◎●- - ●◎◎◎◎●5 ◎ ----◎●● ◎ ----◎●●●●●●●-◎◎●●● ---●--- ◎ ----●●◎●● -----◎●● ---●●●● ◎●●◎◎●-- ◎●●◎◎●-- ◎●●--◎◎● ◎◎●--◎●●◎◎●●●◎◎◎◎●◎ -- ◎◎●●◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎ ◎●●●◎◎◎-- ●●●●●●●6◎◎◎◎◎ ◎●●●●●●●●面向特定用户的定制服务◎◎◎◎◎◎◎●●●◎◎●●●◎◎●●●◎◎●●●7应用服务层路警协同准全天候通行技术保障收费机器人匝道预收费北斗收费全寿命资产管理公路建设管理公路养护管理公路资产管理全旅途信息服务车路协同服务停车诱导智慧服务区智慧厕所服务水平评估动态孪生路警协同准全天候通行技术保障收费机器人匝道预收费北斗收费全寿命资产管理公路建设管理公路养护管理公路资产管理全旅途信息服务车路协同服务停车诱导智慧服务区智慧厕所服务水平评估动态孪生突发事件应急保障两客危管控设施设备监管数字孪生安全应急管理重点车辆管控静态孪生交通事故预警精确路径识别隧道能耗优化智慧管控故障排查处理交通管理（服务于管理者）交通服务（服务于公众）信息安全体系标准规范体系控制和协同层主动控制交通流研判运行态势研判交通事件预判交通运行态势评估气象环境研判气象环境态势分析危险交通状态辨识历史风险溯源交通安全风险辨识实时事故风险指数车路协同多级计算能力调度应用多级动态部署全局交通环境感知及优主动控制交通流研判运行态势研判交通事件预判交通运行态势评估气象环境研判气象环境态势分析危险交通状态辨识历史风险溯源交通安全风险辨识实时事故风险指数车路协同多级计算能力调度应用多级动态部署全局交通环境感知及优化交通高效调度跨区域业务及数据管理区域数据开放应用托管边缘协同计算调度多源数据融合分析交通环境感知及优化主动控制策略算法和模型突化交通流运行场景策略及计划性事件场景策略发事件场景策略云控资源层高精度地图系统平台数字孪生软件支撑平台BIM高精度地图系统平台数字孪生软件支撑平台BIMGIS网络安全云控资源平台硬件支撑平台存储资源网络资源基础支撑存储资源网络资源基础支撑计算资源数据底座/中台数据清洗数据脱敏数据转换数据标准化数据关联数据寿命管理数据清洗数据脱敏数据转换数据标准化数据关联数据寿命管理数据共享主题数据库公路静态数据公路动态数据智能运维数据交通管控数据养护管理数据公路静态数据公路动态数据智能运维数据交通管控数据养护管理数据事件应急数据融合通信层光纤专网PTN/SDH/工业以太网DSRCLTEDSRCLTE-V2X5G-V2X4G/5G北斗通信4G/5G北斗通信物联网广播网数字感知层交通运行状态感知边缘计算交通数据车辆数据事件数据视频数据交通数据车辆数据事件数据视频数据收费数据气象环境状态感知边缘计算能见度路面状况降雨量风能见度路面状况降雨量风速互联网气象基础设施健康状态感知边坡监测桥梁监测隧道监测设施设备运行状态感知在线监测控制和协同层边缘计算分车道可变信息发布主动安全诱导互联网信息发布广播信息发布车载单元信息交互建设和运营保障体系（建设方、管理方、管理体制）8数字感知系统主动控制系统交通管理系统交通服务系统全寿命资产管理系统智慧隧道智慧服务区基础支撑数字感知系统主动控制系统交通管理系统交通服务系统全寿命资产管理系统智慧隧道智慧服务区基础支撑6.2.1智慧高速公路建设内容包括数字感知系统、主动控制系统、车路协同系统、交通管理系统、交6.2.2基础支撑包括能源子系统、智慧照明子系统、运维子系统、北斗高精度定位、高精度地图、融智慧高速公路车路协同系统a)信息采集断面输出断面交通量、平均速度、分车道交通量、分车道平均速度、分车道c)对停车、逆行、超速、拥堵等交通事件高精度自动识别及d)充分利用ETC及收费站出入口数据，与其他交通运行数据融合分析，b)与第三方平台共享的公路气象环境信息宜按照设定传输频率自动传输。97.1.2.3基础设施健康状态感知包括但不限于桥梁环境监测、作用监测、结构响应监测和结构变7.1.2.7宜结合外场设备的布设，配置区域智能控制设备，简化网络结构，b)主线交通雷达布设间距宜为1kmc)服务区进出口、互通分合流区各布设1处辅助车辆特征识别设备，实a)高速公路主线全要素气象站布设间距宜为10km，桥梁、长b)充分利用结构对称性原则，并考虑一定的冗余度；c)与采集方案综合考虑，尽量减少布线，e)监测位置应考虑设备便于维护、更新，有f)定期人工监测采用不低于二等测量要求的全站仪进行监测，测点应布设于结构响应敏感且不a)应具备交通多源大数据分析与处理、交通运行状态辨识与估计b)交通多源大数据分析与处理应实现短时交通流预测、数据基础汇集与共享；a)应实时判别道路交通风险等级，预测短期交通安全风b)应辨识相邻车道速度差风险、相邻路段速度差风险以及路段实时风险；a)应结合交通运行态势评估、交通安全风险辨识和控制条件，判断是否生场景下采集到的数据超过一定阈值或检测到异常事件时c)当路段有多类事件发生时，应进行策略融合，生d)控制策略应满足分车道主动控制的需a)信息发布方式包括但不限于门架式可变信息标志、悬臂式可变信息标志、虚拟情b)分车道可变信息标志宜在各行车道及应急车道设置对应的分车道显示屏。分车道显示屏宜同c)信息发布以字符、标志或图形等方式显示限速信息、车道开启/关闭状态、7.2.3.1主线一般路段宜采用门架式分车道可变信息标志，互通出口、服务区入口及被交路可设）；7.2.3.3结合技术发展，利用虚拟情报板、沿线广播、车载广播、车载单元、两客一危设备、车7.2.3.4服务区进出口、互通分合流、特大桥、隧道进出口等区段，小半径、长大纵坡、交织区等不7.3.2.3边缘计算融合视频监控、交通雷达及气象站等多类感知数据，具备边缘信息感知分析、7.3.2.4区域计算应具备区域交通环境感知及优化、边缘协同计算调度、多源数据融合分析、区7.3.2.5中心计算应具备全局交通环境感知及优化、多级计算能力调度、应用多级动态部署、跨7.3.3.2智能单元在主线一般路段的布设间距7.4交通管理系统7.4.1.1交通管理系统一般是指基于云控技术的实时动态交通管理系统，实现智能网联云控平台7.4.1.2面向全寿命周期的数字资产管理是指基础设施在规划、设计、建造、养护、运行管理等各阶7.4.1.3交通管理系统根据业务需求，提供智慧管理决策、动态交通管控、精准交通服务和基于7.4.3.2云控平台建设宜采用公有云和私有云结合的方式。对于数据时延、安全等级要求较高的业务宜部署在私有云。统计、周期性分析、预测、灾备、b)操作界面人性化；7.5.2.2面向公众的全过程服务通过APP、微信公众号、广播等多元信息发布平台，实现随时a)对两客一危等重点营运车辆实施全程监7.5.3.1全旅程路图融合出行服务提供所行驶路段和即将行驶路段的路况、气象、拥堵情况、周7.5.3.3有条件的路段宜通过交通管控、车路协同预警、行车诱导、融冰除雪等措施，路警联合7.6全寿命资产管理系统7.6.2.1数据云中心以BIM+GIS为信息载体，统7.6.3.2建设管理子系统应提供综合管理、征地拆迁、质量、安全、进度、合同、计量支付、环7.6.3.3养护管理子系统应提供基础信息管理、路况评定、日常养护、专项工程管理、养护决策7.7.1.1智慧隧道应在满足日常管理、应急处置与救援的综合管理需求基础上，通过加强隧道环境和7.7.1.3智慧隧道宜根据隧道物理结构特征及交通需求，结合节能材料、新7.7.2.1宜采用面光源、变色温、调光灯具等措施，通过智慧化手段实现实时动态无级调光控制7.7.2.7监控等级为A级及以上等级的隧道宜加7.7.2.8特长隧道宜配置洞内调频广播系统，实现隧道内全频段调频广播的覆盖。日常状态下，7.7.2.9特长隧道宜在隧道人行、车行横洞处设置智能逃生诱导装置，加强横洞处声、光和文字7.8.1.1智慧服务区利用物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等信息新技术，实现服务7.8.2.2智慧管理包括智慧环保、安全防护、能耗与环境监管、车区交互、运营管理、服务监管7.8.2.3以信息化、数字化、智能化助力服务区商业拓展与路衍经济深度融合，打造健康可持续7.9基础支撑b)高速公路沿线供电设施应充分考虑基础供电网络的分布情况和已有供电网络设备的冗余情况，选，结合光能、风能、电能等多种供给方式，确定外部电源、自备应急复位、电源和信号防雷监测、柜内动力环境监测、防盗间7.9.4.1高速公路宜设置北斗地基增强基准站，构建覆盖高速公路区域的带状北斗地基增强网络7.9.4.2北斗地基增强基准站应具备导航卫星观测数据采集、数据存储、数据传输、服务监测、7.9.5.1高精度地图应包含静态数据和静态数据图层、动态数据图层，具有完备的道路信息和要7.9.5.2高精度地图应提供车道级路面信息服务和米级路产地理信息服务，支持自动驾驶过程中7.9.6.2集成视频、语音、数据基础上，实现多形式的融合视频通信应用，为高速公路管理提供7.9.7.1应严格遵循信息安全等级保护标准，从管理、技术、运维三个维度建设以一个数据中心7.9.7.2建立统一的安全管理运维中心，通过资产管理、脆弱性管理、事件管理、风险管理、策7.9.7.3从保护计算环境、保护区域边界、保护通信网络三个层面构建三重纵深防御的安全体系7.9.7.4在技术维度上分别对物理层面、网络层面、主机层面、虚拟化主机、数据安全层面、应用层8.1在区域智慧高速公路不断建设基础上，管控中心建设应逐步打破一路一中心的模式，统一谋划区9.1.2新产品、新设备、新平台等投入使用前，宜通过模拟仿真测试、测试区（场）测试和实际道路9.2测试内容9.2.1针对系统布设方案、应用场景和实际需求，在真实交通环境下开展实际部署与测试，以建立全9.2.4目标测试针对交通场景的多样性、交通信息感知单元的差异性与交通信息服务使用者所处场景A.1建设目标“3”即以智慧理念引领“绿色、科技、智慧公路”三个示范工程，A.2建设内容全线设置3座隧道和6座桥梁基础设施集群全寿命监测；设置雷达检测器144套、高清卡口识别单元60处；韩庄枢纽互通至太子城互通区段约29km布设路侧智能单元、边缘计算节点、边缘防护设备各129全线隧道平均200m设置1处隧道紧急电话与调频广播；全线设置4套北斗地面增强基站，隧道内平均50mA.4建设成果A.4.1智慧赋能保障安全快捷冬奥会转场A.4.2数字化基础设施保障转场通道本A.4.3全面支持自动驾驶的车路协A.4.4基于智能诱导的安全舒适的行A.4.5基于北斗+5G信号全覆盖的全方位立a)全线构建北斗高精度定位服务并实现隧道内北斗信号全覆盖，配置隧道导轨式智能巡检与应点与北京段顺接，终点与主线相接，长5.570km。主线段起点至泗庄枢纽互通段及支线全段采用双a)智慧照明。全线设置了3728根现自动驾驶车