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文檔簡介

ICS號

中國標準文獻分類號

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團體標準編號

高速公路車路協同自動駕駛專用車道

設計規范-路側設備要求

SettingSpecificationofDedicatedLanesforAutomatedVehicleson

HighwaywithVehicle-InfrastructureCooperation-RoadsideEquipment

Requirements

xxxx-xx-xx發布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發布

1

高速公路車路協同自動駕駛專用車道設計規范-路側設備要求

1總則

1.0.1為了貫徹交通強國發展戰略,適應智慧高速公路發展需求,規范自動駕駛專用車道

設計,制定本標準。

1.0.2本標準適用于高速公路自動駕駛專用車道路側設備的規劃和布設。

1.0.3本標準規定了自動駕駛專用車道系統中路側設備的組成、設置要求和設置原則。

1.0.4自動駕駛專用車道規劃和布設除應符合本標準外,還應符合國家現行有關標準的

規定。

3

2術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

2.0.1自動駕駛專用車道dedicatedlaneforautonomousvehicles

在自動駕駛應用的初級階段,為更好地管理有人駕駛車與自動駕駛車混行的交通流,保障

高速公路通行有序、安全,專門劃分出車道供高級別自動駕駛車行駛,并在車道沿線布設感知、

通信、高精定位、邊緣計算等智慧化設施,這類供自動駕駛車輛專用的車道為自動駕駛專用車

道。在規定時間內,自動駕駛專用車道只允許L4級及以上的自動駕駛車輛及特殊車輛通行。

特殊車輛指法律法規規定的在特定情況下可以使用自動駕駛專用車道的車輛。

2.0.2智能交通系統intelligenttransportationsystem

智能交通系統(ITS)是用各種高新技術,特別是電子信息技術來提高交通效率、增加交

通安全性和改善環境保護的系統。因此,智能交通系統是在較完善的交通基礎設施之上,將先

進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感器技術和系統綜合技術有效地集成,并應用于地面

交通系統,從而建立起來的大范圍內發揮作用的實時、準確、高效的交通系統。

2.0.3車路協同vehicleinfrastructurecooperativesystems

采用無線通信和互聯網技術,主要是通過路-路通信、車-車通信、車-路通信、路-中心

通信、車-中心通信等通信方式實現道路狀況、交通狀況和環境等信息在車載設備、道路設備

等多設備之間互通,并在全時空動態交通信息采集與融合的基礎上進行車輛的主動控制和道

路協同管理。

2.0.4C-V2Xcellularvehicletoeverything

C-V2X是以蜂窩通信技術為基礎的V2X技術,可以視為一系列車載通訊技術的總稱,實現

車與車(V2V)之間的直接通信,如碰撞預警;車與人(V2P)的通信,保障行人的安全;車與

道路基礎設施(V2I)的通信,如車輛檢測盲區信息、隧道預警、信號燈信息等;車與云(V2N)

的通信。通過C-V2X技術,自動駕駛專用車道的車輛可以實現更為高效、安全地運行。

2.0.5路側單元RSUroadsideunit

路側單元采用C-V2X或DSRC等無線通信技術,可以將交通信息提供給在系統有效運行范

圍內接近的CAV,具備邊緣計算能力,支持交通信號燈、視頻監控、交通環境感知、駕駛預測、

決策規劃等。

2.0.6車載單元OBUon-boardunit

車載單元是采用C-V2X或DSRC等無線通信技術,能夠從路側設備和車輛接收信息,為駕

4

駛人提供信息和報警的車載裝置。

2.0.7邊緣計算MECmobileedgecomputing

邊緣計算平臺,是在更靠近終端用戶的位置提供給用戶所需服務和云端計算功能的網絡

架構,強調應用、服務和內容可以實現本地化、近距離、分布式部署。一般選擇部署在高速公

路的路側,主要負責接受感知設備采集的數據,并對數據融合分析,實現對路網異常時間的實

時感知,如惡劣天氣、危險預警等。同時可以承擔應用、內容和部分業務處理功能,來提供可

靠、極致的業務體驗,可實現網絡功能和應用的超低延時。

5

3路側設備總體要求

3.1端邊云關系

3.1.1路側各種傳感器的感知數據通過光纖傳輸至邊緣計算服務器,經過邊緣計算服務器處

理至合適的信息顆粒度后,再通過RSU無線通信的方式發送至自動駕駛車。其中,部分感知信

息會經過邊緣計算服務器處理發送至云控中心,云控中心和車輛可以直接通過蜂窩網絡/專網

通信,端邊云之間的數據流和關系分別如圖3.1.1和圖3.1.2所示。

邊緣計算

感知設備RSU網聯車

服務器

蜂窩通信/專網

云平臺

圖3.1.1端邊云之間的數據流

圖3.1.2端邊云設備之間的關系

3.2功能要求

3.2.1路側設備在總體上應符合以下規定:

1自動駕駛專用車道路側設備需要有感知、通信、計算的功能。

6

2自動駕駛專用車道路側設備需要實現對交通運行狀況、道路狀況和環境的實時感知和

數字化表達,為自動駕駛車路協同提供必要的數據支撐和通信支撐。

3.2.2路側設備在計算方面應符合以下規定:

1路側感知設備負責全方位感知專用車道全線的道路狀態信息、交通狀態信息、車輛狀態

信息和氣象信息等。

2感知的初始數據通過有線通信/無線通信發送給邊緣計算設備(MEC)作進一步處理。

3.2.3路側設備在感知方面應符合以下規定:

1需要能夠分析處理多源感知數據輸出道路狀態、交通運行狀態和氣象環境的檢測結果

對,并將結果進行上報。

2支持駕駛預測、決策規劃等,為自動駕駛車輛提供計算卸載。

3.2.4路側設備在通信方面應符合以下規定:

1需要構建多元一體的通信體系,實現光纖數字傳輸網、短程通信專網、無線寬帶走廊、

窄帶物聯網和衛星通信5大網絡融合。

2需要能夠提供穩定可靠的傳輸通道,保證完成自動駕駛車輛與路側設備之間、路側設備

與車路協同控制中心之間的數據傳輸。

3.3路側設備工作內容

3.3.1對道路狀態信息感知應符合以下規定:

1獲得自動駕駛專用車道實時狀態信息,例如信控裝置狀態、阻礙專用車道正常通行事物

等。

3.3.2對交通狀態信息感知應符合以下規定:

1通過PC5鏈路實時獲得周邊車輛的狀態信息,并匯總分析得到交通狀態信息,該數據

可回傳至上一級控制中心,以便為交通基礎設施優化提供必要的數據支撐。

2通過在道路沿線部署攝像機、全方位路況感知檢測雷達等傳感設施,對事故、擁堵等異

常交通事件進行識別。

3.3.3對環境信息感知應符合以下規定:

1通過在自動駕駛專用車道沿線部署氣象觀測站,對雨、雪、霧等氣象進行檢測。

3.3.4對數據計算和傳輸應符合以下要求:

7

1對采集的數據進行分析處理,對駕駛決策提供支持。

2對各類數據和信息進行設備間的實時高效傳輸。

8

4感知設備要求

4.1感知設備選型

4.1.1路側感知設備負責采集交通運行狀態、道路狀態和環境等信息,建議采用交通事件攝

像機、低延時攝像機、毫米波雷達、激光雷達和公路氣象交通站作為專用車道路側感知設備,

其中對道路氣象狀態的感知可以通過共享已有的氣象監測設備獲得。

4.1.2感知設備的精確度(分辨率)應盡量高,以降低協同感知的誤差。

4.2感知的完備性

4.2.1感知設備應能感知包括道路、交通和環境的實時信息,使融合后的數據能夠感知自動

駕駛專用車道狀態、交通狀態、氣象環境、基礎設備狀態等信息。

4.2.2感知范圍應覆蓋專用車道全線,確保不存在感知盲區,并有一定的感知冗余,使車輛

實現全息動態交通狀態感知。

4.3感知交通事件功能

4.3.1感知設備需要感知專用車道上的交通事件,并通過RSU給周圍自動駕駛車發送預警

信息。

4.3.2感知設備需要檢測相鄰車道的車輛狀態,對可能發生的影響專用車道上車輛正常行

駛的事故及時檢測并預警。

4.3.3不符合專用車道上路標準的車輛闖入專用車道時,需要被及時感知,并將檢測結果通

過無線通信共享給附近無人車。

4.4高精度定位

4.4.1高精度定位系統需要覆蓋專用車道的全線路段,包括路段和隧道。

4.4.2高精度定位系統需能夠全天候為路段提供實時厘米級、靜態毫米級位置服務,隧道內

面向車道級主動管控服務的定位精度達到分米級。

4,4,3高精度信息傳輸服務,從發送到終端接收的時延應小于10ms。

4.5數據接口要求

4.5.1物理連接的要求應滿足以下規定:

9

1與邊緣計算設備具有相同的設備接口,或者可以轉成與其相同的接口。

4.5.2軟件連接的兼容性要求應滿足以下規定:

1支持與邊緣計算設備相同的通訊協議。

4.5.3攝像頭的通信協議應符合以下要求:

1支持HTTP協議,數據格式可參考《TITS0171-2021智能交通道路攝像機接口技術要

求》。

2符合GB/T28181描述的協議要求,對接攝像機和視頻管理平臺,實現視頻接入、存儲

和轉發,數據傳輸應支持RestfulAPI接口傳輸。

4.5.4毫米波雷達的通信協議應符合以下要求:

1需支持TCP/IP和MQTT協議,數據格式可參考《TITS0172-2021智能交通毫米波雷達

交通狀態檢測器接口技術要求》。

2激光雷達需支持TCP/IP協議,數據格式可參考《TITS0173-2021智能交通路側激光

雷達接口技術要求》。

4.6照明要求

4.6.1在專用車道一側設置道路照明設備,照明燈桿的高度、亮度與設置密度需合理設置,

保證專用車道上任意位置的照明強度能夠滿足路側傳感器正常工作的光線亮度需求。

10

5邊緣計算設備要求

5.1融合感知

5.1.1邊緣計算的融合感知功能需要設備滿足如下具體要求:

1支持對實時視頻和圖片進行分析處理;

2支持對實時點云數據進行分析處理;

3支持對多源感知設備的結構化數據進行融合處理;

4支持行人、非機動車的識別和定位,支持車輛類型、車牌號、行駛軌跡跟蹤、所處位

置的輸出;

5支持道路擁堵、交通事故、道路施工、道路拋灑物、逆行、違法占道等交通事件的輸出;

6支持交通流量、排隊長度、平均車速、車頭間距、車頭時距、飽和流率、占有率的輸出。

5.2融合決策

5.2.1需要完成自動駕駛相關信息的收集,對多種傳感器的數據格式、頻率以及精度等多項

指標進行現場快速融合處理。

5.3信息存儲與發布

5.3.1邊緣計算設備需要存儲所轄自動駕駛專用車道的交通靜態數據與動態數據,為自動

駕駛車輛提供定位信息。

5.3.2數據的交互方式應統一,可將路側感知設備檢測到的實時數據需及時通過RSU發布

給周圍車輛。

5.4接口要求

5.4.1邊緣計算設備需要能接入攝像頭、毫米波雷達、雷視一體機、激光雷達等多種交通感

知設備。

5.4.2邊緣計算設備還需要能夠接入信號機、RSU等多種路側設施。

5.4.3邊緣計算設備與感知設備通過網口、串口進行對接,完成本地組網。

5.4.4邊緣計算設備之間通過光交換機互聯,并通過光纖接入車路協同控制中心。

11

5.5工作環境

5.5.1要求邊緣計算設備工作環境的溫度和濕度適宜,電磁輻射較小,空氣潔凈度較高,以

及良好的接地系統。

12

6通信設備(RSU)要求

6.1功能與性能要求

6.1.1RSU需要與車載設備通信,主動采集周圍車輛信息。

6.1.2RSU需要與車路協同中心云平臺、路側邊緣計算單元聯動,將道路感知結果通過無線

通信傳遞給附近車輛,為道路運行車輛提供各類交通安全和高效通行服務,如施工預警、道路

濕滑預警、特殊車輛預警、標識標牌提示、交通管控提示、駕駛引導提示等信息服務。

6.1.3在性能上要求RSU可實現全程連續感知,且精度不低于95%。

6.2通信方式

6.2.1對有線通信的要求應符合以下規定:

1智能路側系統和智能車路控制中心之間采用光纖通信。

2光纖專網為高速公路的主要通信方式,光纖專網的建設宜采用無源光局域網、光纖以太

技術。

3無源光局域網POL應支持GPON、10GGPON,光纖以太網應支持GE/10GE。

6.2.2對無線通信的要求應符合以下規定:

1短距離通信網絡主要作為車路協同、路側智能設備的低延時、高頻率設備的通信網絡,

包括DSRC、C-V2X、NB-IOT等網絡傳輸方式。

2用4G/5G移動專網作為光纖專網的備份網絡。

6.3數據接口要求

6.3.1對物理連接要求應符合以下規定:

1具有與邊緣計算設備相同的設備接口,或者可以轉成與其相同的接口。

6.3.2對軟件連接兼容性的要求應符合以下規定:

1支持與邊緣計算設備相同的通訊協議。

6.3.3RSU的通信協議要求應符合以下規定:

1與RSU的通信協議采用TCP/IP協議,可通過訂閱/發布的消息傳遞機制(如MQTT協議)

進行數據交互。詳細定義可參考《T/ITS0117-2020合作式智能運輸系統RSU與中心

13

子系統間數據接口規范》。

2傳遞的V2X消息格式應符合《YD/T3709-2020基于LTE的車聯網無線通信技術消息層

技術要求》、《T/CSAE53-2020合作式智能運輸系統車用通信系統應用層及應用數據

交互標準(第一階段)》、《T/CSAE157-2020合作式智能運輸系統車用通信系統應

用層及應用數據交互標準(第二階段)》和《T/CSAE158-2020基于車路協同的高等級

自動駕駛數據交互內容》的要求。

6.4工作環境

6.4.1要求通信設備工作環境的溫度和濕度適宜,電磁輻射較小,空氣潔凈度較高,以及良

好的接地系統。

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7安全設備要求

7.1非法闖入報警、驅離設備

7.1.1專用車道一側需設置報警、驅離設備,如報警燈、高音喇叭,對經路側感知設備檢測

確定的非法闖入專用車道的交通參與者(有人駕駛車或其他不符合自動駕駛專用車道上路標

準的車輛)進行警告和語音驅離。

7.1.2報警、驅離設備需根據非法闖入車輛的車內可視范圍和聲音感知強度合理設置布設

間距,保證專用車道全線任意位置對報警燈光的可視性和驅離聲音的可達性。

7.2隔離設備

7.2.1當專用車道的設計速度與相鄰普通車道的平均行駛速度之差符合《高速公路車路協

同自動駕駛專用車道設計規范-總體技術要求》中對物理隔離方式的設置標準時,應在專用車

道與相鄰普通車道之間設置物理隔離設施,確保專用車道全線與相鄰普通車道之間除上下匝

道路段外不存在可駛入的入口。

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8路側設備布設原則

8.1數據置信度

8.1.1感知目標的被感知表面積是置信度的依據,為保證路側系統對自動駕駛車、道路感知

結果置信度的最大化,傳感器高度和方位角應基于道路的幾何形狀合理設置,使被感知目標的

被感知表面積最大化。

8.2協同感知

8.2.1路側協同感知(路側傳感器融合)是為了提升感知精度。各種路側傳感器都有各自的

優點和局限性,每個傳感器有不同的感知精度、采集范圍、采樣率、視場角、成本。沒有單獨

的一款感知設備就能滿足路側系統的感知需求,路側系統需融合各類傳感器的數據才能獲得

較好的感知水平。

8.2.2為使自動駕駛車能擁有整條路段的超視距感知能力,在各個路端實現車-路協同感知,

路側感知系統的感知范圍需要覆蓋整條道路,且各路段提供的感知

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