公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范

公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范 

 第1期

前言

根据交通运输部交公路函〔2019〕427 号文《交通运输部关于下达 2019 年度公路工程行业标准制修订项目计划的通知》的要求，交通运输部公路科学研究院主持《公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范》的制订工作。

本规范的编制过程中，编写组对我国已建和在建的公路工程附属设施进行了广泛深入的技术调研，分析了国内外自动驾驶技术相关资料，总结了国内自动驾驶测试路与示范路中公路工程附属设施建设、运营管理的经验与教训，参考借鉴了国外发达国家的相关标准和先进技术，为了更好地支撑车辆在公路上进行部分或完全自动化驾驶，指导公路附属设施的规划与建设，完成了本规范的编制。

本规范分为 13 章和 3 个附录。规定了公路工程适应自动驾驶附属设施的总体技术要求，包括：总则、术语与缩略语、总体架构、高精度地图、定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施、自动驾驶监测与服务中心、网络安全。

01

1 总则

1.0.1 为更好地支撑车辆部分或者完全自动化运行，明确公路安全设施、公路管理设施和其他附属设施应具备的总体技术要求，指导公路工程建设，制定本技术规范。

条文说明

目前公路工程附属设施的技术要求主要针对人的生理心理特点，以保障人驾驶车辆的路上安全、顺畅行驶为目标而确定。我国自动驾驶已经进入产业化前期，为更好地支撑车辆在现有道路上部分或完全自动化运行，制定专门针对自动驾驶公路设施方面的技术规范，支撑车辆的自动驾驶，具有重要意义。

1.0.2 本规范适用于高速公路和一级公路中的自动驾驶专用道及自动驾驶专用公路的附属设施规划与建设。其他公路可参照执行。

条文说明

高速公路和一级公路的交通环境相对封闭、路面结构更平整、道路线型更平顺，相比其它等级的公路，更有利于车辆实现部分或完全自动驾驶功能，并且高速公路和一级公路的安全设施和管理设施更加完备、更易于升级改造。考虑自动驾驶的发展阶段、技术经济性等方面的因素，当前阶段宜首先从高速公路和一级公路的自动驾驶专用道以及自动驾驶专用公路方面进行技术规范。

1.0.3 公路工程适应自动驾驶附属设施一般包含交通安全设施、公路管理设施和其他相关附属设施。

条文说明

公路附属设施指为保护、养护公路和保障公路安全畅通所设置的公路防护、排水、养护、管理、服务、交通安全、渡运、监控、通信、收费等设施、设备以及专用建筑物、构筑物等。按照调研和实际经验来看，与自动驾驶相关的设施有高精度地图、定位设施、路侧计算设施等，这些设施归属到其他附属设施中。

1.0.4 公路工程适应自动驾驶附属设施规划、建设、运营与管理过程中应贯彻国家相关技术经济政策，遵循“安全可靠、技术先进、经济合理”的原则，积极而稳妥地采用新技术、新设备、新材料。

条文说明

自动驾驶技术发展迅速，车联网、5G、边缘计算、全息感知、云控等新技术的发展为自动驾驶提供更好的技术支撑。国家对新技术应用有相应的技术经济政策与要求，同时要考虑新技术应用中需要完善的安全性与经济性，所以在采用新技术新装备的过程中，需要考虑公路工程项目建设的特点，以保障安全为前提，选用经济性更好的技术与装备。

1.0.5 应在综合考虑公路功能、社会需求、经济和自然条件等因素的基础上，确定适应自动驾驶附属设施的技术标准与建设规模。不同设施之间、附属设施与主体工程之间应功能匹配、协调统一，可结合实际需求变化和技术发展阶段逐步建设完善。

条文说明

自动驾驶技术正处于快速发展阶段，适应自动驾驶附属设施也需要根据技术发展现状，分阶段、逐步地进行应用与建设。从适应自动驾驶的角度来看，公路现有附属设施有部分是可直接利用，有部分则需要进行升级改造，因此需要根据实际需求，充分利用现有可用的技术与装备，结合新技术，进行逐步建设完善。

1.0.6 公路工程适应自动驾驶附属设施除应符合本规范的规定外，还应符合相关法律法规、国家和行业现行有关强制性标准的规定。

条文说明

适应自动驾驶的公路应在现行的公路工程公路标准体系下进行规划、

建设、运营与管理，对于适应自动驾驶公路附属设施的技术要求应不与法律法规、国家和行业现行有关强制性标准出现冲突。

02

2 术语与缩略语

2.1 术语

2.1.1 自动驾驶 automated driving

由机器部分或完全取代驾驶员进行驾驶操作。

2.1.2 自动驾驶车辆 automated vehicles

配备有自动驾驶系统，能够由机器部分或完全取代驾驶员进行驾驶操作的车辆。

2.1.3 车路通信 vehicle-to-road communication

车辆与道路附属设施通过无线通信网络进行信息交换。

2.1.4 路侧设施 road side facility

部署在道路沿线的交通安全、交通服务、交通管理等附属设施。

2.1.5 高精度地图 high precision digital map

能够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，对于交通标线等关键对象平面位置的绝对精度高于 1 米，每100 米相对误差不超过 0.1 米的电子地图。

2.1.6 基准站 reference station

在控制点上架设全球卫星导航系统测量型接收机、通信终端等设备，在一定时间内连续观测、接收卫星信号，并将数据传输给数据综合处理系统，由其处理后播发差分改正数据的设施，又称参考站。

2.1.7 基准站原始观测数据 reference station raw observation data

亦称为“原始观测数据”，指接收机接收到导航卫星的测距信号后输出的伪距、载波相位、多普勒频移、载噪比、导航电文等数据。

2.1.8 观测基准站 observation reference station

用于观测、存储、传输卫星信号数据，并具有基准坐标的基准站，简称观测站。

2.1.9 监测基准站 observation and supervision reference station

用于观测、存储、传输卫星信号数据以及进行差分数据质量评估监测，并具有基准坐标的基准站，简称监测站。

2.1.10 高精度定位控制站 control station for high precision positioning

高精度定位设施数据综合处理子系统的核心控制单元。

2.1.11 路侧计算设施 roadside computing facilities

部署在道路沿线，配合其他系统完成交通信息处理与决策的计算设备。

2.1.12直连通信 direct communication

路侧通信设施与车载通信设施之间直接进行数据传输的无线通信方式。

2.1.13 远程管理 remote management

管理人员通过计算机和通信网络对异地电子设备进行管理。

2.1.14 实体交通标志标线 physical traffic signs and markings

以物理化方式和手段，用规定的图形、符号、文字、线条、立面标记、突起路标等形式引导道路使用者有秩序地使用道路，告知道路使用者道路通行权力， 明示道路交通禁止、限制、遵行状况，告示道路状况和交通状况等信息的设施。

2.1.15 数字化交通标志标线 digital traffic signs and markings

将道路交通标志标线承载的交通规则、道路状态等信息转化为更易于机器辨识的数字信息，并以信息化的手段进行发布或传输的设施及设备。

2.1.16 交通事件 traffic incident

道路上发生的，影响车辆通行及交通安全的异常交通状况及行为，主要指停止事件、逆行事件、行人事件、抛洒物事件、拥堵事件等典型事件种类。

2.1.17 交通参与者感知设备 perception equipment for traffic participants

能够对检测区域内的机动车、非机动车、行人等交通参与者进行识别及位置检测的设备。

2.2  缩略语

2.2.1 AC (Alternating Current)——交流电

2.2.2 BDS (BeiDou Navigation Satellite System)——北斗卫星导航系统

2.2.3 BDT (BeiDou Navigation Satellite System Time)——北斗卫星导航系统时间

2.2.4  CPU (Central Processing Unit) ——中央处理器

2.2.5  DC (Direct Current) ——直流电

2.2.6 DTLS (Datagram Transport Layer Security) ——数据包传输层安全性协议

2.2.7 e-Call（Emergency Call）——紧急呼叫

2.2.8EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power) ——等效全向辐射功率

2.2.9 FE (Fast Ethernet) ——快速以太网

2.2.10 GE (Gigabit Etherne) ——千兆以太网

2.2.11 GLONASS (Global Navigation Satellite System)——格洛纳斯卫星导航系统

2.2.12  GNSS (Global Navigation Satellite System) ——全球卫星导航系统

2.2.13  GPS (Global Positioning System)——全球定位系统

2.2.14  HSM (Hardware Security Module) ——硬件安全模块

2.2.15 HTTP (Hyper Text Transmission Protocol) ——超文本传输协议

2.2.16 IP (Internet Protocol) ——网际协议

2.2.17  I2V (Infrastructure to Vehicle)——路侧设施到车辆

2.2.18 MTBF (Mean Time Between Failure) ——平均故障间隔时间

2.2.19 NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) ——窄带物联网

2.2.20 POE (Power Over Ethernet) ——以太网供电

2.2.21SNMP (Simple Network Management Protocol) ——简单网络管理协议

2.2.22 TCP (Transmission Control Protocol) ——传输控制协议

2.2.23 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)——传输控制/网络通信协议

2.2.24  TLS (Transport Layer Security) ——传输层安全性协议

2.2.25  UDP (User Datagram Protocol) ——用户数据报协议

2.2.26  UPS (Uninterrupted Power Supply)——不间断电源

2.2.27  V2I (Vehicle to Infrastructure)——车辆到路侧设施

2.2.28XML (Extensible Markup Language) ——可扩展标记语言

03

3.0.1 公路工程适应自动驾驶附属设施按照部署位置可分为中心端设施、路端设施两类。中心端设施主要包括自动驾驶监测与服务中心、高精度地图；路端设施主要包括定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施。网络安全软硬件设施在中心端与路端均应部署。各种附属设施的主要部署位置与基本功能如下所示。

根据自动驾驶的技术现状与发展趋势，高精度地图、定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施、自动驾驶监测与服务中心和网络安全软硬件设施对车辆进行自动驾驶具有直接影响，因此本规范需要对上述设施提出相关技术要求，指导适应自动驾驶公路的建设，更好地支撑车辆在公路上进行自动驾驶。适应自动驾驶的公路附属设施根据部署的物理位置，可分为中心端设施、路端设施两大类，中心端设施主要部署在中心机房内，路端设施主要部署在公路沿线。各种设施分别具备相应的基本功能支撑车辆进行自动驾驶，但不限于表中的基本功能。

3.0.2 公路工程适应自动驾驶附属设施应在保持其各自基本功能与特性基础上，

相互配合，协调联动，附属设施之间信息交互的基本结构如图3.0.1 所示，附属设施之间信息交互的主要逻辑关系如下表所示，其他信息交互逻辑关系可在此基础上增加。

适应自动驾驶的各种公路附属设施通过相互配合，协同工作，才能为自动驾驶车辆提供其所需的技术支持。各种公路附属设施都具备各自的基本功能，在部分应用过程中，还需要与其他附属设施建立网络联接，交换自动驾驶相关信息，协调统一的完成适应自动驾驶的工作。为此，需要对各种公路附属设施协同工作中信息交互的基本结构与主要逻辑关系提出基本技术要求， 明确协作过程中各自的主要职责。

由于自动驾驶与智能化道路基础设施的相关技术发展迅速，新技术将 逐步建设完善，本技术规范对适应自动驾驶的各种公路附属设施提出了基 本功能要求，并对各种设施之间的信息交互逻辑提出了基本的技术要求。该技术要求是附属设施之间信息交互应具备的基本逻辑关系，在不影响其 他设施的基本功能前提下，其他信息交互逻辑关系可在此基础上扩展增加。

3.0.3 公路工程适应自动驾驶附属设施与主体的计界面符合下列要求：

1 适应自动驾驶的路侧设施由交通工程 智能交通 专业负责设计，交通工程 专业负责设计，交通工程 智 能交通 专业应向主体工程提交设置在中央分隔带、土路肩内的适自动驾驶 专业应向主体工程提交设置在中央分隔带、土路肩内的适自动驾驶 附属设施的布置位及尺寸，主体工程专业应根据中央 附属设施的布置位及尺寸，主体工程专业应根据中央 分隔 带内、土路肩设施宽 带内、土路肩设施宽 度与交通工程 智能交通 专业商定中央隔离带和土路肩的宽度。

2 通信设施、 数字化 交通标志 标线 、路侧计算设施 、交通感知设 施等路侧、交通感知设 施等路侧施设于公路构造物上时， 施设于公路构造物上时， 施设于公路构造物上时， 施设于公路构造物上时， 施设于公路构造物上时， 交通工程智能专业 交通工程智能专业 交通工程智能专业 交通工程智能专业 交通工程智能专业 提供设施置桩号、 预留埋提供设施置桩号、 预留埋提供设施置桩号、 预留埋提供设施置桩号、 预留埋提供设施置桩号、 预留埋提供设施置桩号、 预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋结构重力、受条件等要求， 主体工程专业做造物设计及预留埋通信设施、 数字化 交通标志 标线 、路侧计算设施 、交通感知设施等路侧由 、交通感知设施等路侧由 交 通工程智能交专业 设计。

3 在桥梁构造物上设置适应自动驾驶附属施时，由 在桥梁构造物上设置适应自动驾驶附属施时，由 交通工程智能专 业与主体工 程专业商定，并确基础位置、受力条件预留埋等要求；与主体工 程专业商定，并确基础位置、受力条件预留埋等要求；与主体工 程专业商定，并确基础位置、受力条件预留埋等要求；与主体工 程专业商定，并确基础位置、受力条件预留埋等要求；与主体工 程专业商定，并确基础位置、受力条件预留埋等要求；程专业做构造物结设计及预留、埋；适应自动驾驶附属施安装由 程专业做构造物结设计及预留、埋；适应自动驾驶附属施安装由 程专业做构造物结设计及预留、埋；适应自动驾驶附属施安装由交通工程智能专业设计。

公路工程适应自动驾驶附属设施的设计应符合现行公路工程标准体系中的设计界面要求，但对于高精度地图、定位设施、路侧计算设施、数字化交通标志标线等新型路侧设施， 需要明确其设计界面。

3.0.4   公路工程适应自动驾驶附属设施各专业间的设计界面应符合现行的《公路交通工程及沿线设施设计通用规范》（JTGD80-06）的规定，并符合下列要求：

1   高精度地图、定位设施、数字化交通标志标线、路侧计算设施、自动驾驶监测与服务中心由交通工程智能交通专业负责设计。

2   交通标志标线平面设计图应标出数字化交通标志标线的位置，数字化交通标志标线的位置、桩号应由交通工程智能交通专业与交通安全设施方共同商定， 由智能交通专业负责设计。

公路工程适应自动驾驶附属设施中部分设施可由原设计专业负责，但对于部分为了适应自动驾驶而建设的新型路侧设施，则需要明确负责设计的专业类别。

通信设施、交通控制与诱导设施、交通感知设施、供能与照明设施、网络安全软硬件设施可由交通管理相关专业负责设计。实体交通标志标线可由交通安全相关专业负责设计。高精度地图、定位设施、路侧计算设施、数字化交通标志标线等新型路侧设施，与交通管理专业的联系更密切，因此由智能交通专业负责设计。