DB43-T 2290-2022 智慧城市路口智能化路侧系统技术要求

ICS03.220.20CCSM57TechnicalrequirementsforintelligentroadsidesystemsatsmarturbanintersectionsIDB43/T2290—2022前言 Ⅲ Ⅳ 2规范性引用文件 24系统结构 25系统功能性能指标 35.1功能指标 35.2性能指标 35.3可靠性指标 46路侧系统组成要素 46.1路侧回传网络 4 6.3感知设备 86.4边缘计算设备 7配套供电系统 7.1市电供电型 7.2太阳能供电型 附录A（规范性）路口应用方案功能及性能要求 参考文献 DB43/T2290—2022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。本文件由湖南省工业和信息化厅提出并归口。本文件起草单位：湖南湘江智能科技创新中心有限公司、湖南金智标准科技发展有限公司、中国信息通信研究院、湖南省技术标准创新促进会、湖南纳雷科技有限公司、长沙智能驾驶研究院有限公司、湖南纽狐科技有限公司、湖南车路协同智能科技有限公司、湖南湘江智芯云途科技有限公司、中汽院智能网联汽车检测中心（湖南）有限公司、三一重工股份有限公司。本文件主要起草人：吴凡、谢国富、姚广、李润东、李焱、康陈、戴金钢、高培基、刘凯、黄松山、杨静、姜海彬、石亦磊、毛荣标、林道武、胡锐、龙翔宇、王宏多、魏吉敏、李金平、周波、周凛、王尊、周声兆、钟金、姜维，赵闵清、张斌、邓伟林、李艳红。V引言智慧城市路口智能化路侧系统，通过车联网技术与传统交通设备的结合，综合利用传感技术、网络技术、计算技术、控制技术和信息处理技术对道路进行智能化改造，对其道路环境、车辆运行和交通出行状况进行全面感知，实现人、车、路以及社会环境在信息技术下的协同与一体化管控，构建新一代智能道路基础设施环境，建设基于智能化道路基础设施的智慧交通运输体系。本文件为智能网联公交车、工程机械物流重卡、共享出行乘用车等智能网联汽车出行构建智能化道路驾驶环境，统一开放道路路口智能化改造逻辑架构、设施设备、传输接口、功能指标、性能指标等要1智慧城市路口智能化路侧系统技术要求本文件规定了智慧城市路口智能化改造所涉及的系统结构、系统功能性指标、路侧系统组成要素、配套供电系统等要求。本文件适用于智慧城市路口智能化设计、建设和管理的新建或改造项目，其他与建设、运营、集成、设备和管理的相关单位可参考使用。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。GB/T2423.1环境试验A：低温GB/T2423.2环境试验B：高温GB/T2423.3环境试验：恒定湿热试验GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法GB/T2423.5环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.7环境试验第2部分：试验方法试验Ec：粗率操作造成的冲击GB/T2423.22电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验N：温度变化GB/T2423.26电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Z/BM:高温/低气压综合试验GB/T2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动和导则GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T4798.4电工电子产品应用环境条件第4部分：无气候防护场所固定使用GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB4943.22信息技术设备安全第22部分：室外安装设备GB/T9254信息技术设备的无线电子骚扰限制和测量方法GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T31455.4—2015快速公交（BRT）智能系统第4部分场站站台控制系统及外围设备技术要求GB/T37373—2019智能交通数据安全服务GA/T1743道路交通信号控制机信息发布接口规范YDB141以太网供电(PoE)端口的电磁兼容性要求和测量方法2DB43/T2290—2022YD/T3340基于LTE的车联网无线通信技术空中接口技术要求YD/T3400基于LTE的车联网无线通信技术总体技术要求YD/T3594基于LTE的车联网通信安全技术要求YD/T3707基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求YD/T3709基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求YD/T3755—2020基于LTE的车联网无线通信技术支持直连通信的路侧设备技术要求YD/T3756基于LTE的车联网无线通信技术支持直连通信的车载终端设备技术要求YD5083电信设备抗地震性能检测规范3术语YD/T3400、YD/T3594、YD/T3755—2020、YD/T3756界定的以及下列术语适用于本文件。3.1路侧感知设备roadsidesensingequipment安装在路侧的摄像头、激光雷达、毫米波雷达等感知设备，用以感知道路的交通参与者与交通态势3.2路侧网联通信单元roadsidenetworkcommunicationunit安装在路边的可实现V2X通信，支持V2X应用的硬件单元。3.3道路交通信号控制机roadtrafficsignalcontroller能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。3.4边缘计算单元edgecomputingunit利用无线接入网络就近提供电信用户IT服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟、高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务、应用的快速下载，可以让消费者享有不间断的高质量网络体验。3.5红绿灯读秒trafficlightcountdown车辆经过信号灯控制的交叉路口，车辆或车端设备应用程序向驾驶员展示或进行红绿灯信息广播。3.6信号优先signalpriority指具有车联网功能的公交车、消防车、救护车、警车等车辆驶向具有信号灯控制的路口时，改变信号灯状态使相应车辆快速通行。3.7系统延迟systemdelay指由交通参与者或交通事件触发的感知侧时延，即感知设备将感知的原始数据汇聚至路侧计算单元融合处理生成结构化数据的时延。4系统结构路口智能化路侧系统是综合利用传感技术、网络技术、计算技术、控制技术和信息处理技术，通过3DB43/T2290—2022DB43/T2290—2022在道路上安装路侧感知设备、道路交通信号控制机、路侧网联通信单元、边缘计算单元等基础设备，对道路环境、车辆运行和交通出行状况进行全面感知，以提高道路路口交通安全水平的设备系统，系统示5系统功能性能指标5.1功能指标路侧系统功能应满足以下要求：a）应支持压线、变道、逆行、违停、违章检测功能；b）应支持停车、逆行、行人、交通拥堵、车辆缓行等事件检测；c）应支持车流量、车流平均速度、车道占有率、车头时距、车头间距等检测；d）宜支持社会特殊服务、警务、政务车辆的识别，如：警车、救护车、消防车、押运车等；e）应支持识别目标交通参与者即时位置、即时速度、方向航向角、加速度等动态属性；f）应支持识别区间内车辆数、空间占有率、平均速度等动态属性；g）应支持排队长度检测功能，应至少含输出排队长度、队首队尾车辆位置、排队车辆数等信息；h）应能对交通异常事件进行检测，包括行人闯入、异常停车、违规变道、超高速、超低速缓行、占用应急车道、道路遗撒等，并能输出报警信息；i）应支持识别车辆的实时经纬度位置和行驶车道；j）应提供感知目标的五类基础元数据（位置、速度、车牌/ID、属性、姿态）。5.2性能指标5.2.1通用性能路侧系统应满足以下通用性能要求：a）定位、速度、航向角等交通参与者状态的指标检测精度应满足附录A表1的要求；b）场景类别、感知距离、数据更新频率、系统延迟、前置消息、数据集应满足附录A表1的要求；c）ID变换率应小于5%;d）轨迹跟踪准确率应不低于95%;e）交通流统计准确率应不低于95%;f）系统分类准确率应不低于90%;DB43/T2290—20224g）系统漏检率应小于10%;h）系统误检率应小于5%;i）全感知等级具备多方向雷达、视频目标轨迹拟合功能，轨迹精度为车道级(≤50cm目标识别率大于95轨迹准确率大于95%;j）部分感知等级：轨迹精度为米级，目标跟踪识别率大于95目标轨迹准确率大于95%;k）同一个感知区域内，同时跟踪目标数应不小于128个；l）同一个感知区域内，数据的更新频率（分析频率）大于20Hz；m）融合感知计算模式下，从前端节点输出原始数据到MEC融合后输出结构化数据的时延不应超过200ms。5.2.2专用性能路侧系统应满足以下交通状态统计性能要求：a）支持路口通行能力、交通流量、平均空间速度、车道排队长度、平均车头间距、平均车头时距、交通密度等指标的感知和输出；b）具备通过轨迹数据分析停车次数、排队长度、流量等指标的能力。5.3可靠性指标5.3.1路侧系统感知设备应满足以下可靠性要求：a）工作环境温度：-40℃~+75℃;b）工作环境湿度：095无凝结；c）防护等级：不低于IP66；d）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h；e）支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽；f）可在全气候环境下稳定工作，包括雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等。5.3.2路侧系统计算设备应满足以下可靠性要求：a）工作环境温度40℃%~+75℃;b）工作环境湿度：095无凝结；c）防护等级：不低于IP40；d）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h，可用性宜不低于99.999%;e）支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽；5.3.3除以上要求外，路侧系统智能信号机还应满足以下可靠性要求：a）绝缘电阻应≥10MΩ,b）整机功耗应＜100W。6路侧系统组成要素6.1路侧回传网络6.1.1有线回传网络6.1.1.1网络架构6.1.1.1.1路侧系统的回传网络部署宜采用三层组网结构，回传网络参考架构，见图2。DB43/T2290—20225 DB43/T2290—20226.1.1.1.2接入交换机负责单个点（杆）位内各路侧设施的接入，包括RSU、摄像机、毫米波雷达、激光雷达、可变信息板、气象站等。多个接入交换机和一个汇聚交换机（或汇聚路由器）组成星型网络，路侧边缘计算设备部署于连接汇聚交换机（或汇聚路由器）的接入交换机侧，最终支持接收信息通过光纤回传智能网联汽车云控平台。6.1.1.2网络设备接入交换机技术要求：a）固定端口千兆以太网端口应不少于路侧系统需要接入的设备数；光接口应不少于2个；b）包转发率≥10Mpps；c）支持环网协议（STP/MSTP/RSTPd）工作环境温度-40℃~75℃;e）应具有防雷屏蔽功能。6.1.1.3网络带宽在不考虑路侧摄像头视频流以及激光雷达/毫米波雷达原始点云数据的回传时，每个接入交换机点位的单向带宽宜不小于10Mbps，核心交换机（核心路由器）根据下挂接入交换机点位数满足传输带宽要求，宜不少于1000M带宽。6.1.2无线蜂窝回传网络6.1.2.1无线蜂窝网络是C-V2X业务的承载方式之一，无线蜂窝网络可独立部署，可兼容、补充有线网络承载。无线蜂窝网络可回传C-V2X业务数据如BSM消息、雷达数据、视频监控数据、信号机数据等，上行可连接运营商部署在各地市的共享型MEC，也可连接运营商私有MEC服务器，进行边缘融合计算。最终支持接收信息通过无线蜂窝回传智能网联汽车云控平台。6.1.2.2无线蜂窝网络南向可汇聚路侧数据、北向可连接中心平台。6.1.2.3无线蜂窝网络回传方案，见图3。在不考虑站点设备视频流和雷达点云数据的回传时，每个5G终端应满足上行带宽15Mbps，单个路口应支持5个终端，5G终端到本地MEC平台单向网络时延应DB43/T2290—20226图3无线蜂窝网络回传示例图6.2C-V2XRSU6.2.1C-V2XRSU通信C-V2XRSU无线通信协议应符合GA/T1743、YD/T3340、YD/T3400、YD/T3707、YD/T3709、YD/T3755—2020、YD/T3756、YD/T3594规定的要求。6.2.2C-V2XRSU设备6.2.2.1功能RSU设备功能应满足以下要求：a）通信制式应支持PC5和UU口并发的能力，支持5G回传、C-V2X、WLAN802.11b/g/n(2.4GHz)；b）应支持北斗定位系统；c）可选支持NTP的授时服务；d）可选支持免GNSS通讯，针对无GNSS信号场景（如隧道应支持免GNSS通信功能，支持RSU利用GNSS天线接收GNSS信号完成时间同步，实现RSU和RSU之间、RSU和OBU之间的时间同步；e）在YD/T3709的应用层消息标准前提下，RSU应具备应用层消息解析能力，识别外部网元发送的V2X消息，对消息进行转换，变为标准的应用层消息。V2X应用层包括用户应用和消息层，消息层可支持V2X网络层定义的各类数据传输，包括BSM消息、MAP消息、RSI消息、RSM消息、SPAT消息的处理；f）可选支持通过应用层多跳转发的方式，实现RSU的级联通讯，且能够跨模组通讯，RSU应能通过多跳转发实现级联通讯；g）安全方案应支持安全加密和数据安全存储；h）应与OBU/RSU厂商设备完成互操作、协议一致性测试并取得无线数据终端进网检验、检验报告、无线电发射设备型号核准证等相应证明；i）应能支持与对应平台对接、支持远程运维服务，支持RSU进行芯片级和协议栈等的更新升级；j）应能支持与国内对应信号机的对接，并支持与路侧计算等设备对接；消息体均应符合YD/T3709要求；k）支持接收信息通过光纤或无线蜂窝网回传智能网联汽车云控平台；DB43/T2290—20227 DB43/T2290—2022l）所有路侧发送的经纬度均支持向GCJ02坐标系转换。6.2.2.2直连通信性能RSU设备直连通信性能应满足YD/T3755—2020的要求。6.2.2.3接口RSU设备接口应满足以下要求:a）应支持以太网网口接口，即插即用；b）供电方式：应至少支持PoE供电模式，PoE应符合IEEE802.3at的要求，如支持直流/交流模式,具体指标要求：直流为9V～36V、交流为220V（包含适配器c）应支持其他可选接口：SIM卡插槽(防盗)。6.2.2.4可靠性RSU设备可靠性应满足以下要求:a）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h；b）防护等级：不低于IP65；c）工作温湿度：应满足YD/T3755—2020的要求；d）环境气候：应满足以下要求：²高温测试：应满足GB/T2423.2的要求，且应在室外辐射照度1120W/m2以及温度-40℃~75℃的工作环境下能正常工作；²低温测试：应满足GB/T2423.1的要求；²高温/低气压综合试验：应满足GB/T2423.26的要求；²温度变化：应满足GB/T2423.22的要求；²恒定湿热：应满足GB/T2423.3的要求；²交变湿热：应满足GB/T2423.4的要求；²粗暴搬运冲击：应满足GB/T2423.7的要求；²宽带随机振动：应满足GB/T2423.56的要求；²抗冲击：应满足GB/T2423.5的要求；²外壳防护等级：应满足GB/T4208的要求；²无气候防护场所的固定使用：GB/T4798.4的要求。e）安全应满足GB4943.1、GB4943.22的要求；f）防震保护应满足GR-63-COREZone4等级要求和YD5083的要求。6.2.2.5电磁兼容RSU设备应满足以下电磁兼容要求：a）RSU设备应符合GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5、GB/T17626.6、GB/T9254的电磁兼容要求(包括辐射发射、辐射抗扰、传导骚扰、传导抗扰、静放电抗扰、浪涌抗扰、脉冲群抗扰等)；b）RSU设备应满足YD/T3755—2020附录B.5的防雷设计要求，防雷电压应不低于1kV；c）POE供电电磁兼容测试应符合YDB141的要求。6.2.3北向通信协议技术要求RSU设备北向通信协议技术应满足以下要求：DB43/T2290—20228a）应支持与智能网联云控管理平台和网管设备之间采用的标准接口协议；a）应支持中心子系统与RSU之间下发和上报的V2X业务数据接口对接，需包括：RSU上报信息和确认信息、RSU业务配置下发信息和确认信息、MAP数据下发和上报的信息和确认信息、BSM上报数据、RSM上报和下发的数据、RSI上报和下发的数据和确认数据、SPAT上报和下发的数据；b）应支持中心子系统与RSU之间的运维管理接口对接，需包括：RSU心跳上报信息、RSU上报基本信息、RSU日志上报配置信息、运维管理配置信息、查询信息和远程升级OTA等。6.3感知设备6.3.1摄像头（视频感知）设备6.3.1.1功能与接口摄像头功能与接口应满足以下要求：a）应支持NTP同步且能输出毫秒级时间戳；b）应包含至少1个RS-485接口或1个RS-232接口和1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太c）应支持ISAPI、GB/T28181协议，宜支持SDK二次开发；d）应至少支持RTSP、GB/T28181两种视频协议输出视频流。6.3.1.2性能摄像头性能应满足以下要求：a）可选支持红外功能，最大红外距离50m；b）应支持输出H.265或H.264码流可配置，同时支持MJPEG编码，抓拍图片采用JPEG编码及SmartJPEG压缩，图片质量可设置；c）应支持抓拍图片的断网续传；d）应采用不低于1/1.8英寸400万像素的CMOS；e）可选支持透雾模式，穿透雾霾成像且图像清晰。6.3.1.3可靠性摄像头可靠性应满足以下要求：a）工作环境温度：-40℃~+75℃;b）工作环境湿度：095无凝结；c）防护等级：不低于IP66；d）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h；e）支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽；f）可在全气候环境下稳定工作，包括雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等。6.3.2毫米波雷达6.3.2.1功能与接口毫米波雷达功能与接口应满足以下要求：a）应至少能对8车道（含正向车道和反向车道）范围内的不少于128个交通目标进行检测，并能对交通目标进行轨迹跟踪监测；DB43/T2290—20229 DB43/T2290—2022b）应支持GPS或NTP授时，输出毫秒级时间戳；c）应支持至少1个RS485/232接口或1个10/100/1000M自适应RJ45接口；d）应支持通过TCP/UDP方式连接其他设备；e）检测器应支持对多个接收方的传输数据。6.3.2.2性能毫米波雷达性能应满足以下要求：a）最远探测距离：纵向不少于250m；b）交通流量检测精度：不低于95%;c）平均车速的检测精度：不低于95%;d）占有率检测精度：不低于95%;e）排队长度检测精度：不低于95%;f）测速范围：0～250km/h；g）速度检测分辨率：0.43km/h；h）速度检测精度：±0.36km/h；i）距离检测分辨率：1.2m；k）雷达测角精度：应最大支持0.5°;l）雷达帧率：不小于12.5Hz；m）近距离50m探测角度：不小于±45°;n）安装6m雷达盲区：不高于30m；o）支持错频（0-4）、灵敏度可调（0-4p）支持OTA升级、修改IP等。6.3.2.3可靠性毫米波雷达可靠性应满足以下要求：a）工作环境温度：-40℃~+75℃;b）工作环境湿度：095无凝结；c）防护等级：不低于IP66；d）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h；e）支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽；f）可在全气候环境下稳定工作，包括雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等。6.3.3激光雷达6.3.3.1功能与接口激光雷达功能与接口应满足以下要求：a）支持雷达数据获取、可视化、保存和回放功能；b）宜支持多雷达数据融合功能；c）应支持多种回波检测方式设定；d）应支持NTP校时，输出毫秒级时间戳；e）应支持点云输出、跟踪目标输出点云和跟踪目标输出；DB43/T2290—2022f）应包含至少一个10M/100M/1000M自适应RJ45以太网口或RS485接口，具备电源及GPS信号同步接口；g）应支持UDP/TCP通讯协议；h）应用层应至少支持MQTT协议或protobuf；i）应支持数据同步协议PTPv2，支持PPS（PulsePerSecond）。6.3.3.2性能激光雷达性能应满足以下要求：a）测距：不少于200m；b）距离精度：±3cm（1sigmac）跟踪目标数：不少于128个；d）视角（垂直不少于25°;e）视角（水平不小于150°;f）垂直角度分辨率：平均不小于0.2°;g）水平角度分辨率：平均不小于0.2°;h）帧率：不小于10Hz；j）虚警率：小于0.01100klxhk）光束发散度：0.28x0.03。6.3.3.3可靠性激光雷达可靠性应满足以下要求：a）工作环境温度40℃%~+75℃;b）工作环境湿度：095无凝结；c）防护等级：不低于IP66；d）平均无故障工作时间：MTBF≥20000h；e）支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽；f）可在全气候环境下稳定工作，包括雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等。6.4边缘计算设备6.4.1功能与接口边缘计算设备功能与接口应满足以下要求：a）应支持摄像机、毫米波雷达、激光雷达等设备接入；b）应支持与云控平台断网状态下，仍可提供不间断基础业务服务；c）应支持从摄像机获取视频流并进行视频解码、目标检测、目标跟踪、目标定位等功能，从毫米波雷达、激光雷达获取结构化数据，并进行目标融合定位、跟踪等功能；d）应支持数据对齐，数据融合后，车辆轨迹跟踪率不低于95%;e）宜支持OTA功能；f）应具备硬件高精度时钟同步功能，支持NTP等多种同步协议；g）应支持Ethernet/USB/RS232/RS485等通信接口；h）支持无线回传，可选配无线蜂窝通信/WiFi等接入模块。DB43/T2290—2022 DB43/T2290—20226.4.2性能边缘计算设备性能应满足以下要求：a）应能灵活支持4路/8路/16路等多种视频事件检测配置组合；b）边缘计算设备端到端处理时延应小于100ms；c）边缘计算设备算力应至少满足并匹配所接入传感器的配置要求，不对所支撑的传感器数量作硬性要求；d）感知的结构化数据输出频率不小于10Hz。6.4.3可靠性边缘计算设备可靠性应满足以下要求：a）工作环境温度40℃%~+75℃;b）