T/CITSAXX-2021T/CITSAXX-2021-6-智慧高速公路建設總體技術要求范圍本標準從道路、中心及服務等方面規定了高速公路建設總體框架、道路基礎設施能力建設技術要求、云控平臺建設技術要求，以及創新應用技術要求。本標準適用于智慧高速公路設計、建設工作，也可為其他智慧高速公路建設提供參考。規范性引用文件下列文件對于本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T24969-2010公路照明技術條件GB/T28789-2012視頻交通事件檢測器GB/T33697-2017公路交通氣象監測設施技術要求術語和定義以下術語和定義適用于本標準。智慧高速公路smartexpressway智慧高速公路是指在高速公路沿線布設相應設施設備并建有交通運行控制中心，集成應用傳感、通信、信息、云計算、大數據、人工智能和綠色能源等先進技術，實現汽車更加安全、快速和綠色行駛的高速公路。云控平臺cloudcontrolplatform云控平臺是指采用“云邊端”協同控制架構，利用人工智能、大數據、云計算等關鍵技術，對高速公路智能終端采集的海量基礎信息進行分層級處理和決策分析，實現對高速公路精確管控、高效運營的平臺。邊緣計算單元edgecomputingunit邊緣計算單元是指高速公路沿線布設的邊緣計算節點，對本路段傳感設備所采集到的交通流、交通事件、交通環境等數據進行實時融合感知和邊緣洞察計算，實現對路段交通狀況的及時動態調整和精確管控。主動管控activecontrol主動管控是指交通管理部門根據道路交通運行狀態，針對潛在的交通運行風險，主動采取交通管控措施，盡可能減少、甚至避免交通擁堵、交通事故等的發生。車路協同vehicle-infrastructurecoordination車路協同是指采用先進的無線通信技術，全方位實施車車、車路動態實時信息交互，并在全時空動態交通信息采集與融合的基礎上提供車輛主動安全控制和道路協同管理服務，充分實現人-車-路的有效協同，保證交通安全，提高通行效率，從而形成的安全、高效和綠色的道路交通系統。自動駕駛專用車道automaticdrivingLane在自動駕駛應用的初級階段，為保障高速公路通行秩序及安全，在道路沿線布設感知、通信、高精定位、邊緣計算等智慧化設施，并配以適于機器識別的標志、標線等交安設施的車道，對滿足運行要求的車路協同自動駕駛車輛進行管控管理，高效分配道路資源，提升高速公路通行效率。貨車編隊行駛truckplatooning貨車編隊行駛是指利用傳感探測技術、通信技術和自動控制技術，通過車載和路邊傳感裝置的智能探測及車-車通信和車-路通信，以及貨車自動操縱控制裝置的自動控制，實現貨車小間距編隊以及跟馳、拆分、重組等的自動駕駛運行。準全天候通行almostall-weatherrunning準全天候通行是指實時感知高速公路交通運行狀態、車輛運行狀態、交通氣象狀態以及道路特征，通過交通管控、安全輔助及通行引導等措施，并輔以專項作業車，保障車輛在霧、雨、雪等氣象條件下的安全通行。自由流收費free-flowETC自由流收費是指在沒有物理隔離設施的收費公路上，應用電子收費技術自動完成對多條車道上自由行駛車輛的收費處理，此種方式稱為自由流電子收費方式，也稱為多車道電子收費方式或全電子收費方式。縮略語下列縮略語適用于本文件。LTE-V：長期演進技術-車輛通信（LongTermEvolution-Vehicle）5G：第五代移動通信技術（5thGenerationMobileNetworks）DSRC：專用短程通信（DedicatedShortRangeCommunication）USB：通用串行總線（UniversalSerialBus）BIM：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）智慧高速公路建設總體框架智慧高速公路建設包括道路基礎設施能力建設技術要求、云控平臺建設技術要求和創新應用技術要求。智慧高速公路建設總體框架如圖1所示。圖1智慧高速公路建設總體框架示意圖道路基礎設施能力建設技術要求6.1感知網絡6.1.1感知網絡建設應覆蓋高速公路全線。6.1.2依托全覆蓋的通信網絡實現感知信息泛在互聯，并與云控平臺及邊緣計算單元實現信息互聯，形成感知網絡。6.1.3感知網絡應實時感知高速公路全線交通流、交通事件、車輛運行狀態及交通氣象等信息。交通流信息、車輛運行狀態、氣象環境信息應實現全天候感知，交通事件、視頻監控信息應實現全程無盲區感知。6.1.4感知網絡應由布設在高速公路沿線的視頻、雷達、微波等檢測設備組成。6.1.5交通流檢測設備應具備車流量、平均車速、車道占有率等信息檢測功能，各車道車流量檢測準確度不低于95%，平均車速、車道占有率檢測準確度不低于90%。交通流檢測設備主線布設間隔應不大于1公里，互通立交、服務區進出口等與主線銜接的區域應根據實際需求適當加密。6.1.6交通事件檢測設備功能要求應符合GB/T28789-2012中5.3規定要求，檢測精度應符合GB/T28789-2012中5.4.2和5.4.4規定要求。交通事件檢測設備主線布設間隔應不大于0.2公里，在分合流區、惡劣氣象多發區等交通事件多發區域應根據實際需求適當加密。6.1.7視頻監控設備應能清晰辨識500米檢測范圍內的車輛和人員。視頻設備主線布設間隔應不大于1公里，互通立交、服務區進出口等與主線銜接的區域應根據實際需求適當加密。6.1.8氣象監測站應具備能見度、路面狀況等氣象數據自動檢測功能，能見度測量最大允許誤差應符合GB/T33697-2017中5.1規定要求。氣象監測站主線布設間隔應不大于10公里，在易出現團霧和易結冰、積水路段根據實際需求加密布設能見度檢測器和路面狀態檢測器。6.1.9感知設備的基礎和桿件等支撐條件建設應充分考慮不同設備共用的需求。6.1.10感知網絡建設應輔以“互聯網+”、手機信令、車路協同等多源數據融合的技術路徑。6.2通信網絡6.2.1通信網絡建設應覆蓋高速公路全線。6.2.2通信網絡由有線通信網絡和無線通信網絡構成。6.2.3無線通信網絡應支持但不限于LTE-V、5G、DSRC通信技術的接入。6.2.4無線通信網絡應向用戶提供高速率、低延時和高可靠的通信服務。6.2.5無線通信網絡空口時延應滿足主動安全服務的要求，基于廣播的安全預警服務空口時延應不大于10毫秒，基于交互的安全運行控制服務（如貨車編隊行駛等）空口時延應不大于1毫秒。6.3高精度定位6.3.1高精度定位系統提供的服務應覆蓋高速公路全線，包括路段和隧道。6.3.2高精度定位系統應能為高速公路用戶提供實時厘米級、事后毫米級位置服務，隧道除外。6.3.3高精度定位系統應滿足高精準信息服務、貨車編隊行駛、基礎設施精細化管理、智慧隧道等創新服務對定位精度的要求。6.3.4沿線地基增強基站布設間距應小于20公里。6.3.5隧道內面向車道級主動安全服務的定位精度應達到分米級。6.4高精度地圖6.4.1應制作高速公路全線的高精度地圖，包括路段和隧道。6.4.2高精度地圖數據應包括道路數據、車道數據、標志標線數據以及交通設施數據等。6.4.3高精度地圖應提供面向機器識別的、滿足車路協同式自動駕駛應用需求的地圖數據，應具備支持車道級信息服務及交通管控的能力。6.4.4高精度地圖的相對精度不大于20厘米，絕對精度不大于1米。6.5邊緣計算單元6.5.1沿線建設邊緣計算單元，邊緣計算單元的服務覆蓋范圍建議不大于500米，服務覆蓋范圍可根據不同的場景適當變化。6.5.2應通過有線通信接入布設在服務覆蓋范圍內的視頻、微波、雷達等交通檢測器采集的數據，同時通過有線通信與車路協同路側終端、可變情報板等信息發布和控制設施連接。6.5.2應具有靈活、可擴展的視頻接口、網絡接口、USB接口和串行接口，其中可擴展視頻接口不少于4路，網絡接口不少于2個，USB和串行接口分別不少于3個。6.5.3應能夠通過有線通信與路段上下游邊緣計算單元連接，實現各個路段間交通運行的協同；應能夠通過有線通信與上級平臺連接，實現整個路網的信息共享和有效路網整體的協同和管控。6.5.4應具有強大的計算能力，快速對接入的視頻、微波、雷達等多源數據進行融合、分析、處理、決策。并應能夠快速將控制和決策信息輸出到控制和發布設施，實現對路段交通狀況及時動態調整和精準管控。6.5.5應滿足主動安全服務的要求，避碰等服務時延小于10毫秒，安全預警服務時延小于50毫秒。6.5.6應針對不同的場景采取不同的布設方式。在路段上宜均勻布設的方式，布設間距建議不大于500米；分合流區、惡劣氣象多發區、隧道出入口等交通事件多發區域應布設1套，并依據實際情況進行加密布設。6.6照明系統6.6.1全線部署照明系統，提升夜間及能見度低情況下的道路光照條件。全線照明應符合GB/T24969中一級照明等級中的質量要求，照明強度根據環境光線強度自動調節。6.6.2在跨越易出現團霧的路段，應在路側建設誘導燈系統。6.7太陽能產能和電動車充電6.7.1在高速公路沿線服務區內開展太陽能產能試點。6.7.2選取靠近居民居住密集區的路段，布設太陽能光伏聲屏障，布設長度應不小于1公里。6.7.3在服務區內各試點8個快速充電設施，為電動車出行用戶提供充電服務。交流充電樁應采用380V或220V電壓等級供電，直流充電樁應采用380V電壓等級供電。充電設施應具備與云控平臺信息銜接的功能，能夠實時銜接充電設施工作狀態、故障信號、電能量等信息。6.8基礎設施數字化6.8.1應對沿途長大橋梁、隧道、路基路面、交通工程及沿線設施等結構物及設施進行外觀、結構及運行狀態等全方位數字化監測和管理。6.8.2應對沿途重要基礎設施的構件（橋墩、箱梁等）、桿件、設施進行統一的標識編碼。6.8.3應構建基礎設施監控平臺，建設高速公路重要結構物及設施的數字檔案，建立數據庫系統，應具備對重要結構物進行全生命周期管理和維護的能力。6.8.4應在影響重要結構物安全的高風險部位布設視頻、壓力、位移、振動、水位等傳感器，傳感器通過有線或無線通信與基礎設施監控平臺連接，實時或定期上傳基礎設施運行狀態的監測數據。6.8.5基礎設施監控平臺通過對接入的各種傳感器數據進行分析、處理，及時辨識基礎設施安全風險，并進行安全風險預警。6.8.6應建設BIM模型及系統，實現道路基礎設施全壽命周期智能化監管。6.9自動駕駛專用車道6.9.1自動駕駛專用車道應設置和施劃輪廓清晰、顏色鮮明、易于機器視認的標志、標線等交安設施，使其具備提供準確及時行駛誘導信息、排除各種橫縱向干擾等能力。6.9.2自動駕駛專用車道應布設感知、通信、高精定位、邊緣計算等設施，使其具備車輛運行狀態全息感知、氣象環境感知、無線通信全覆蓋、厘米級的高精定位以及本地實時計算等能力。6.9.3自動駕駛專用車道應設置照明系統，提升夜間及能見度低情況下自動駕駛專用車道的光照條件。6.9.4先行先試自動駕駛專用車道，根據交通流、貨車占比、氣象等因素，選取1條或多條路段分時段開展貨車編隊行駛示范。6.10智慧隧道6.10.1應布設交通流檢測設備、交通事件檢測設備和視頻監控設備。隧道出入口應各布設1套交通流檢測設備，隧道內應按實際情況加密布設；隧道內交通事件檢測設備布設間隔應不大于0.15公里；隧道內視頻監控設備布設間隔應不大于0.15公里。6.10.2隧道應布設邊緣計算單元，具有多源數據接入及本地計算能力。6.10.3隧道進出口應布設車路協同設施、可變情報板，提供安全預警信息。6.10.4隧道內應分車道布設車道指示器，布設間隔不大于1公里，可提供車道限速、車道開放/封閉等信息。6.11智慧服務區6.11.1服務區進出口應布設交通流檢測器、車牌識別設備，獲取進入服務區內的車輛信息；服務區進出口應布設車路協同路側設備、可變情報板，提供服務區內停車、加油、就餐等服務信息和高速公路交通狀態信息。6.11.2停車廣場應布設能夠覆蓋停車廣場的視頻監控設備和可變情報板，具備對停車廣場內車位使用狀態，車輛、人員的行為，以及突發事件的識別和監控；情報板能夠為車輛提供高速公路交通狀態信息、就餐、加油等信息。6.11.3危險品車輛停放區應布設能夠覆蓋停放區域的視頻監控設備，實現對危險品車輛狀態的監控。6.11.4加油站、充電站應布設視頻監控，實現對車輛充電、加油排隊狀態、突發事件的識別和監控。6.11.5綜合大樓就餐區、如廁排隊、人員易發生擁擠的區域應布設視頻設備，實現對上述區域及人員行為的監控。6.11.6建設覆蓋服務區的Wi-Fi等無線通信網絡，為出行者提供免費無線上網服務。6.11.7服務區利用有線通信網絡實現與云控平臺信息交互，將服務區內充電樁利用狀態、加油排隊狀態、如廁狀態、車流量等信息上傳至云控平臺，同時從云控平臺接收高速公路路段交通運行狀態信息，實現高速路段與服務區間的信息實時交互和共享。服務區信息上傳時延為分鐘級，服務區事件信息上傳時延為秒級，平臺響應信息時延為秒級。6.12基礎設施土建預留6.12.1沿線應以0.2公里間隔，進行通信接口、供電接口、桿件基礎預留。6.12.2服務區應根據電動車發展狀況進行充電樁建設預留。云控平臺建設技術要求7.1應具備接入高速公路全線交通數據的能力，并具備升級為區域云控平臺的能力，同時應能夠接入公安、消防、氣象等多源外部數據。7.2應具備對海量數據進行存儲和復雜任務計算處理能力、統一的運行監測和綜合管理能力，以及為用戶提供伴隨式精準信息服務的能力。7.3應具有對高速分合流區域、交通事件多發路段以及全線不同層級交通運行精準管理和控制能力，時延應為分鐘級。創新應用技術要求8.1高精準信息服務8.1.1高精準的信息服務應覆蓋高速公路全線。8.1.2可通過車路協同車載設備、手機APP、可變情報板等多種方式為出行者提供車道級、伴隨式的高精準信息服務，并在服務區內為出行者提供停車誘導、能源供給等服務。8.1.3面向出行者的不同需求可提供個性化交通信息定制服務，實現出行信息精準推送。8.2車路協同式自動駕駛8.2.1在高速公路分合流區、惡劣氣象多發區等危險區域、危險路段布設車路協同設備，實現車路協同式安全預警服務。8.2.2在高速自動駕駛專用車道上布設車路協同設備，為貨車編隊行駛提供實時信息服務。8.2.3車路協同自動駕駛設施應包括感知和通信設施，感知設施應對自動駕駛相關的交通運行狀態及環境狀態進行采集，通信設施應具備車路通信能力，并通過車路通信對自動駕駛車輛進行預警和管控。8.3準全天候通行8.3.1在高速公路全線應布設全要素氣象檢測器，布設間隔不小于10公里，在惡劣氣象多發路段應布設能見度、路面狀態等檢測器。8.3.2在惡劣氣象多發路段應布設交通安全設施設備，提供連續安全引導服務。8.3.3在惡劣氣象多發路段應布設車路協同設施設備、變限速標志及可變情報板，對車輛運行進行安全預警和管控。8.4貨車編隊行駛示范8.4.1貨車編隊行駛應在自動駕駛專用車道上示范運行。8.4.2貨車編隊行駛應在限定時段內開展示范運行。8.4.3貨車編隊行駛速度宜大于60公里/小時。8.5自由流收費8.5.1高速自由流收費系統建設應參照現行國家、行業以及地方發布的相關規范或標準。8.6主動管控8.6.1高速全線應能提供車道級、主動式交通管控能力。8.6.2在高速公路全線，特別是出入口、樞紐互通、重要路段等位置，應布設車路協同、動態限速、可變情報板等設施設備。8.6.3通過不規范駕駛行為的識別，能夠對頻繁并線、加減速等駕駛行為進行主動管控。8.6.4針對車道內慢速行駛車輛進行識別和有效管控，保障行車安全和效率。8.6.5采取分流、誘導等管控措施，實現高速公路流量均衡。8.7高效應急救援處置8.7.1高速公路全線應布設交通事件檢測器，具備對緊急交通事件的快速發現能力。8.7.2應利用主動管控中的車路協同、可變情報板等設施對緊急事件進行預警。8.7.3應急指揮小組可利用云控平臺協同路公司、路政、交警、消防、醫療等部門并快速發出應急救援指令，同時能夠全程為應急救援人員提供救援信息。8.7.4全線應能及時發現非法占用應急車道行為，保障應急車道暢通。

參考文獻GB/T18367-2001公路收費方式GB/T20609-2006交通信息采集微波交通流檢測器GB/T20839-20