DB22 T 3428-2023 智慧高速公路建设技术指南.pdf
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1、ICS35.240CCS P 66DB22吉林省地方标准DB22/T 34282023智慧高速公路建设技术指南Technical guidelines for construction of smart expressway2023-01-13 发布2023-03-01 实施吉林省市场监督管理厅发 布DB22/T 34282023I目 次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14基本原则.24.1统筹布局.24.2因路制宜.24.3先进适用.24.4安全快捷.25建设内容.25.1高速公路基础设施监测.25.2公路运行状态监测.35.3多网融合通信系统.45.4高精度地图.4
2、5.5高精度定位.55.6大数据中心.55.7云平台.55.8智慧能源.66应用平台.66.1路网管控.66.2养护管理.96.3电子档案管理.96.4公路运行管理.96.5车路协同辅助驾驶.97信息安全.97.1网络安全.97.2主机安全.107.3应用安全.117.4数据安全.12DB22/T 34282023II前 言本文件按照GB/T 1.1-2020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。本文件由吉林省交通科学研究所、吉林省高速公路集团有限公司提出。本文件由吉林省交通运输厅归口。本文件起
3、草单位:吉林省交通科学研究所、吉林省高速公路集团有限公司、交通运输部公路科学研究所、吉林省吉高千方科技有限公司、北京诚达交通科技有限公司、吉林交科智能交通科技研发有限公司。本文件主要起草人:孙会、秦卫军、汪林、陈志国、代雷、王志军、郭洪林、崔江、仲崇波、高剑、魏立伟、韩家广、张亮、孙洪伟、张亚兴。DB22/T 342820231智慧高速公路建设技术指南1范围本文件给出了智慧高速公路建设的基本原则、建设内容、应用平台和信息安全的指导。本文件适用于新建、改(扩)建智慧高速公路建设和既有高速公路智慧提升。其他等级智慧公路建设可参考使用。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
4、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/T 22239信息安全技术 网络安全等级保护基本要求GB/T 28789视频交通事件检测器JT/T 1037公路桥梁结构安全检测系统技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧高速公路smart expressway充分集成应用通信技术、控制技术和信息技术等现代技术,融合分析及决策支持能力,形成交通运输综合管理、运营服务和控制提升的数字化、信息化、网络化、智能化,实现人、车、路、环境深度融合的高速公路。3.2云平台cloud platfor
5、m以云计算、物联网技术为手段,以网络化控制、信息物理系统、复杂大系统等理论为依托,实现大规模和扁平化接入的、具有高度自主和高度智能控制功能的控制平台。3.3伴随式出行信息服务location based travel service利用各种定位技术来获取具备定位功能的设备当前所在的位置,按照用户个性化信息需求,主动通过无线通信或无线互联网向该设备提供信息资源和基础服务。3.4智慧服务区smart service area通过智能终端,具备服务设施运营、动态智能监测及服务区流量细分监测等能力,借助信息化、物联网、大数据、云计算等技术进行数据分析,为公众提供车辆服务、信息发布等人性化、智能化服务的
6、高速公路服务区。DB22/T 3428202323.5车路协同vehicle-infrastructure coordination采用先进的无线通信和新一代互联网等技术,在全时空动态交通信息采集与融合的基础上,全方位实现车-路动态实时数据交互及车辆主动安全控制和道路协同管理,提升交通安全水平,提高通行效率。4基本原则4.1统筹布局新建智慧高速公路建设宜紧密结合主体工程、深度融合交通工程设计进行总体布局,与主体工程同步规划、同步设计、同步实施,根据工程实际需求,统筹考虑应用场景和建设内容。4.2因路制宜智慧高速公路建设宜根据新建、改扩建、运营高速公路工程实际需求,并结合工程建设阶段、工程特征、
7、服务水平、运营特征、已有设施和交通特性,确定具体路段的建设内容。4.3先进适用智慧高速公路建设宜结合业务需求和技术发展趋势评估投入、产出效益,指导建设过程中新技术的选用和新产品的选型。4.4安全快捷智慧高速公路建设宜满足交通安全、设施安全、信息安全要求,实现网络通信快速、服务便利的需要。5建设内容5.1高速公路基础设施监测5.1.1路基路面智能监测5.1.1.1受到冻胀和行车荷载等因素影响,宜对路基路面进行监测。5.1.1.2路基路面监测设备宜具备监测交通荷载、冻胀、沉陷、应力、应变、路面平整度、纵缝、横缝、车辙和结构强度(弯沉)等状态信息监测功能。5.1.2桥梁智能监测5.1.2.1对桥梁的
8、荷载与环境、结构整体和局部进行监测。5.1.2.2桥梁主要监测指标有车辆荷载、结构振动、位移、变形和转角。不同桥型均宜进行振动与变形监测,位移和转角可根据结构受力特点选择确定,监测指标宜满足 JT/T 1037 的相关规定。5.1.2.3宜通过有针对性地布设相应的位移、应变、加速度等传感器,实现对桥梁结构响应的实时感知。5.1.2.4结构在突发事件(如强震、飓风或其它严重事故等)下或使用状况严重异常时宜触发预警信号。5.1.2.5对结构的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力可定期进行智能评估。5.1.3隧道智能监测DB22/T 3428202335.1.3.1宜对隧道结构安全、围岩、水文、温度、
9、消防以及交通状况等情况实施远程、实时、动态监测。5.1.3.2隧道智能监测结构安全类型主要指标包括断面结构应力、变形、渗漏、水平收敛等关键数据。5.1.4路堑边坡监测5.1.4.1宜对岩土体内部深层位移、地表位移、地下水等进行连续监测,及时捕捉边坡形状变化的特征信息。5.1.4.2结合地表监测的雨量等信息对数据进行自动分析处理,对边坡的整体稳定性做出判断。5.2公路运行状态监测5.2.1交通流状态监测5.2.1.1实现对公路交通量、速度、占有率等信息的采集,为公路交通动态运行状况和公路出行信息服务提供数据支撑。5.2.1.2交通流状态数据采集类型包括:交通量、车型、平均车速、时间占有率等。5.
10、2.1.3交通量监测和分车道交通量监测功能,检测精度90%。5.2.1.4断面地点车速(含方向)和时间平均速度的监测功能,检测精度95%。5.2.1.5单车道检测断面被车辆占用的占有率的监测功能,检测精度90%。5.2.2车辆状态监测5.2.2.1车辆状态监测宜实现掌握公路行驶车辆信息,对车辆的精准定位,图像抓拍,并可实现轨迹监测等功能,是重要的非现场执法和监视系统。车辆状态监测包括营运车辆和公路作业车辆(巡查车辆、养护车辆、应急救援车辆等)等不同车辆运行状态的监测。5.2.2.2车辆轨迹监测功能宜具备车辆实时运行轨迹的跟踪及历史运行数据的回放。可对车辆移动轨迹进行分析,并对异常车辆进行告警提
11、示。5.2.2.3危险货物运输车辆状态监测功能宜具备对高速公路货物运输车辆所载运的危险货物种类及数量、主要危险特性、运输起讫地等信息进行监测分析,并对异常情况进行预警提示。5.2.3公路附属设施状态监测5.2.3.1实现针对收费站、治超站、服务区、停车区等公路附属设施状态信息的监测功能。5.2.3.2公路附属设施监测可具备收费龙门架、收费广场,治超站,服务区的加油站、餐厅、超市以及停车区等公路附属设施状态监测功能。5.2.4交通异常事件监测5.2.4.1通过采用运动监测、图像处理、目标识别和目标跟踪等技术,对停止、逆行、行人、抛洒物、拥堵、机动车辆异常驶离、交通事故等道路交通异常事件进行实时监
12、测、报警、记录、传输、统计,并将事件发生过程的图像及报警区域图像及时反馈给管理人员。5.2.4.2事件检测率在符合 GB/T 28789 的有效检测范围要求下,对事件的检测率不低于 95%,漏报率不大于 2%,虚报率在系统处于正常检测状态中时,每路视频 24 h 虚报率不超过 1 次,检测报警时间宜不大于 8 s。5.2.5交通环境监测5.2.5.1宜通过小型气象站实时采集公路沿线气象数据,获取公路沿线气象信息。DB22/T 3428202345.2.5.2宜实现对周边大气温度、相对湿度、风速、风向、降水量、降雪量、路面温度、路面状态和能见度的全天候实时监测。5.2.5.3宜对测点周边的大气温
13、度和相对湿度进行监测,大气温度一般测试阈值为-40 60,相对湿度计量单位为%,精度为5%RH。5.2.5.4风速和风向宜由风速风向一体检测器测量。5.2.5.5宜对检测器周边的降水及降雪量进行检测。5.2.5.6宜对测点路表面状态和温度进行测量,路表面状态的分类有干燥、潮湿、冰雪等。5.2.5.7宜对路线测段的能见距离进行测量,具备低能见度的识别功能。5.2.5.8可建设数据处理器对气象仪的直接检测数据进行预处理。5.2.6隧道异常事件监测5.2.6.1宜具备隧道出入口 500 m 范围内和隧道内部全覆盖的停止、逆行、行人、抛洒物、拥堵、交通事故等异常事件监测功能。5.2.6.2宜具备对烟雾
14、、火灾、CO/VI 等事件的监测功能,火灾自动报警响应功能不宜超过 60 s,准确率不宜低于 95%。5.3多网融合通信系统5.3.1宜实现公路基础设施状态信息、交通运行状态信息、安全类服务信息、效率类服务信息、个性化服务信息和车辆微观感知与控制信息等数据信息的传输。5.3.2宜充分考虑多网联通情况下链路、带宽配置,实现高速公路通信信息网络与卫星通信信息网络、互联网等深度融合,具备广覆盖、低时延、高可靠、大带宽的网络通信功能。5.3.3高速公路通信信息网络宜包括有线通信网络和新一代宽带无线通信网络。5.3.4有线通信网络宜具备根据数据传输实际需要提供信息交换通路、与高速公路通信专网、互联网等网
15、络交换信息的能力,业务接口、数据接口带宽、稳定性等功能。5.3.5新一代宽带无线通信网络宜具备提供交通对象和要素在高速运动时可靠接入的通信,支撑交通对象及要素全 IP 化、主动信息推送和双向信息交互的能力。5.3.6通信标准和协议宜采用国家标准、行业标准和国际标准,无标准的可采用发达国家标准,可采用但不限于 DSRC、LTE-V2X、5G、北斗等。5.4高精度地图5.4.1高精度地图由静态数据图层和动态数据图层构成。5.4.2静态数据图层以静态数据为基础进行结构化加工获得,静态数据包含道路数据、车道数据、道路设施数据(交通标志标线、护栏、减速带、路侧设施、桥隧、收费站、服务区、路侧建筑物等相关
16、数据),具有属性、几何形状和关联关系等要素。5.4.3动态数据图层包括交通流状态、交通事件、道路气象环境、道路基础设施状态、交通管控信息与预警信息等图层。5.4.4高精度地图静态数据及制作规范宜满足电子地图国家及行业相关标准的要求。5.4.5高精度地图宜包含交通基础设施建设规范所定义的交通标线、交通标志、交通护栏等基本交通构成要素;车道边缘线、车道分界线、车种专用车道线平面位置的绝对精度宜高于 1 m,每 100 m 相对误差不宜超过 0.1 m 的电子地图。5.4.6高精度地图的静态数据宜兼容主流数据库。5.4.7高精度地图宜支持提供道路级和车道级的引导服务。DB22/T 342820235
17、5.4.8高精度地图静态数据查询响应时间不宜大于 1 s,更新频率不宜大于 1 年,更新部分的数据宜具有快速叠加部署的能力。5.5高精度定位5.5.1高精度定位服务平台宜具备提供高精度地图、差分解算、数据管理、数据计算等功能,为用户提供地图浏览、规划路线显示、数据监控和管理、安全辅助驾驶位置信息服务等。5.5.2北斗地基增强站宜具备导航卫星观测数据采集、数据传输、数据存储、运行状态远程监控、维护保障及安全防护等功能。5.5.3高精度定位对同步设备的时间同步精度等级要求宜符合表 1 的相关规定。表 1高精度定位时间同步精度等级时间同步精度等级同步设备输出接口间指标不同同步设备输出接口间指标A1
18、ns(定位精度 1 m)引入时差5 nsB5 ns(定位精度 3 m)引入时差5 nsC10 ns(定位精度 5 m)引入时差5 ns5.6大数据中心5.6.1宜具备数据汇聚功能,实现整合智慧公路数据资源、跨行业跨部门相关数据的汇聚,建立数据资源目录,标识数据来源。5.6.2宜具备数据存储功能,结合智慧公路运营管理平台和各业务系统的应用需求,设定数据存储周期与存储策略。5.6.3宜具备数据质量管理功能,对数据质量进行监控、评估、审核、校验,保证数据的完整性、准确性、一致性和规范性。5.6.4宜具备数据分析与处理功能,对数据进行清洗、转换、加工、分析、挖掘、融合,满足智慧公路运营管理平台和各业务
19、系统的应用需求。5.6.5宜具备数据服务功能,具备标准化的数据接口,为公路运行状态监测、信息服务、运营管理、应急指挥等提供完备的数据支撑。5.6.6宜具备数据备份功能,宜选用合理容灾备份和冗余备份方案。5.7云平台5.7.1宜具备平台管理功能,完成运营管理平台的日常管理工作,包括 CPU 内存管理、统一身份认证、存储管理、网络管理、接口管理、日志收集、性能分析、故障诊断、在线维护等工作,支持命令行管理功能。5.7.2宜具备 GIS 服务功能,实现分布式、异构、多源、复杂网络情况下跨 GIS 平台的数据共享,对智慧公路应用系统开发、部署、运行、运维等提供支撑,满足海量数据的快速调度和浏览的需求。
20、5.7.3宜具备公路视频联网功能,实现视频监控网络安全防护、数据加密、接入认证和态势感知,视频监控网络宜符合 GB/T 22239 等级保护相关要求。5.7.4宜具备数据交换与共享功能,实现基础数据、业务数据、主题数据、交换数据等的数据接入,内部数据交换与外部数据共享。5.7.5宜具备数据资源快速使用通道,为系统与用户提供方便、快捷的数据资源、数据服务、数据工具。DB22/T 3428202365.7.6宜具备大数据分析功能,支持数据接入、存储、计算、交换及共享服务等功能;具备可伸缩性、可扩展性、先进性、开放性和稳定性,可支持不同的操作系统、数据库系统和硬件平台等;宜配备数据接入服务器、数据库
21、服务器、计算及存储节点服务器、管理服务器、网络等设备。5.7.7宜具备联网指挥调度功能,实现可视化指挥调度、数字录音/视频、有线/无线融合通信调度、GIS/GPS、视频监控、视频会议调度等。5.8智慧能源5.8.1宜根据能源政策和资源条件,结合工程用能特点,科学、充分地选用太阳能、风能、地热能等可再生能源,建设智慧能源供给系统。5.8.2智慧能源供给面向公路基础设施、智能设施、公路沿线服务设施及各类能耗设备提供电能。5.8.3智慧能源供给设施之间能够直接或间接的连接,形成网络化的能源系统。5.8.4智慧能源供系统包括各种能源的生产、传输、使用、存储和转换装置,及其信息采集、通信传输、控制和保护
22、装置。5.8.5智慧能源供给系统宜实现可再生能源的收集利用与就近消纳。5.8.6智慧能源供给系统宜具有新能源的生成与利用和能源传输与配给的主要功能。5.8.7智慧能源供给系统宜采用分布式配电技术,配备电力监控系统,降低交通系统输配电过程中电能损耗。6应用平台6.1路网管控6.1.1路网运行状态评估及辅助决策6.1.1.1宜具备交通流量、交通异常事件、交通气象、基础设施运行状况以及公路网运行态势、重点路段运行特征等综合分析功能并提供辅助决策。6.1.1.2宜按照路段、通道、路网等综合分析拥挤、通阻、环境、应急、超限和路网综合运行等,能够提供辅助决策。6.1.1.3专题分析及辅助决策功能宜包括但不
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