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面向車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的路側(cè)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
2020-09-20 01:56:43· 來源：車聯(lián)網(wǎng)研究院 作者：鄒申
9月11日，以數(shù)字賦能交通，車聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)為主題的2020數(shù)字網(wǎng)聯(lián)交通大會(huì)暨第三屆中國道路交通安全智庫大會(huì)在南京召開。下面是《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》等三
9月11日，以“數(shù)字賦能交通，車聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)”為主題的2020數(shù)字網(wǎng)聯(lián)交通大會(huì)暨第三屆中國道路交通安全智庫大會(huì)在南京召開。下面是《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》等三項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)主編單位，江蘇科創(chuàng)車聯(lián)網(wǎng)研究院副院長鄒申的分享：
《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》
《智慧高速公路交通標(biāo)志設(shè)置指南》
標(biāo)準(zhǔn)解讀
“車聯(lián)網(wǎng)”從字面意思來看，常常被看作是以“車”為主體，實(shí)現(xiàn)萬物與“車”的互聯(lián)。不過，從道路交通的角度來說，車輛作為一種載具，單純的自動(dòng)駕駛，并不能解決交通問題。為此，我們從自身擅長的領(lǐng)域出發(fā)，將一些思考和實(shí)踐進(jìn)行了提煉和總結(jié)，以適應(yīng)車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的路側(cè)設(shè)施為主體，編制了相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，在此過程中，我們深刻認(rèn)識到，“車聯(lián)網(wǎng)”是一個(gè)多學(xué)科、多領(lǐng)域匯集的行業(yè)，因此，也非常感謝在此期間很多合作伙伴的支持與幫助。
一、編制背景
國家政策層面。自2017年工信部、發(fā)改委、科技部《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》以來，到2020年2月11部委《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》。近年來，國家相關(guān)部委密集下發(fā)文件，部署推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車、智能網(wǎng)聯(lián)以及車路協(xié)同路側(cè)設(shè)施建設(shè)，并提出了具體的推進(jìn)指標(biāo)和要求，可見國家對車聯(lián)網(wǎng)以及服務(wù)自動(dòng)駕駛汽車運(yùn)行的智能網(wǎng)聯(lián)道路基礎(chǔ)設(shè)施，是十分重視的。
行業(yè)發(fā)展層面。一方面，路側(cè)設(shè)施特別是主動(dòng)發(fā)光標(biāo)志將交通設(shè)施帶入了電氣化時(shí)代，這使得交通標(biāo)志具備了更多的想象空間。由此而進(jìn)一步發(fā)展出的初級智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)設(shè)施也已經(jīng)開始示范應(yīng)用。比如在無錫國家級車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)中，已經(jīng)開始將路側(cè)設(shè)施與RSU等設(shè)備相連。另一方面，國外更側(cè)重于自動(dòng)駕駛的研究與應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施方面的研究成果比較缺乏，這提供了國內(nèi)相關(guān)行業(yè)占得先機(jī)的好的切入點(diǎn)。
二、編制目的
第一，將研究與驗(yàn)證性以用中的新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用于后續(xù)車聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)中；
第二，提出滿足人工駕駛汽車與不同等級自動(dòng)駕駛汽車并存的道路交通環(huán)境，讓更多的交通參與者體會(huì)到車聯(lián)網(wǎng)帶來的出行環(huán)境與服務(wù)水平變化；
第三，提出滿足車聯(lián)網(wǎng)場景需求的路側(cè)設(shè)施（交通標(biāo)志）的分類、組成與要求，指導(dǎo)不同道路場景路側(cè)設(shè)施（交通標(biāo)志）設(shè)置。
此次，我們完成了三個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制，分別是《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》，主要提出了車聯(lián)網(wǎng)場景下的路側(cè)設(shè)施以及為實(shí)現(xiàn)功能需求的其他設(shè)備，以及不同道路環(huán)境下路側(cè)設(shè)施及相關(guān)設(shè)備的設(shè)置要求等；《智慧高速公路交通標(biāo)志設(shè)置指南》主要提出了具有車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境特點(diǎn)的智慧高速公路相應(yīng)交通標(biāo)志的功能要求和設(shè)備組成，以及不同道路環(huán)境下交通標(biāo)志及相關(guān)設(shè)備的設(shè)置要求等；《行人過街智能預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》提出具有車聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)的行人過街預(yù)警系統(tǒng)，同時(shí)滿足向人工駕駛車輛和自動(dòng)駕駛車輛發(fā)布預(yù)警信息，可同時(shí)向行人發(fā)布異常車輛預(yù)警信息不同道路條件的設(shè)置要求。根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同，我們將主要介紹《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》、《智慧高速公路交通標(biāo)志設(shè)置指南》。
三、《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》
（一）范圍
適用于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下路側(cè)設(shè)施的構(gòu)成、設(shè)置原則、設(shè)置要求以及質(zhì)量控制等；適用基于C-V2X車聯(lián)網(wǎng)道路交通環(huán)境下車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的設(shè)置。
（二）術(shù)語與定義
1.車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施。這是滿足車聯(lián)網(wǎng)需求的最基本路側(cè)設(shè)施，由通信模組和傳感器組成。前者使路側(cè)設(shè)施能與自動(dòng)駕駛車輛通信、能與云平臺(tái)互聯(lián)互通；后者則讓路側(cè)設(shè)施能感知自身的位置、方向、狀態(tài)信息。
車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施這種“感知+通信”的特點(diǎn)，使其既可能是數(shù)據(jù)源也可能是指令信息的執(zhí)行者。
2.數(shù)字化車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施。這是車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的高階，其能實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知和協(xié)同決策。在環(huán)境感知方面，路側(cè)設(shè)施要感知地理信息數(shù)據(jù)、環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)；在協(xié)同決策方面，路側(cè)設(shè)施能傳遞交通規(guī)則信息。這里的交通規(guī)則信息具有動(dòng)態(tài)變化的含義，能根據(jù)環(huán)境狀態(tài)的變化，相應(yīng)調(diào)整交通管理策略，并實(shí)時(shí)傳遞給車輛或云平臺(tái)。在通信對象方面，數(shù)字化車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施面向自動(dòng)駕駛車輛和云平臺(tái)。
3.靜態(tài)路側(cè)設(shè)施。即信息不可變的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施，用以表達(dá)道路上不可變的部分。比如：隔離、防撞設(shè)施等。
4.動(dòng)態(tài)路側(cè)設(shè)施。即信息部分或全部可變的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施。未來大部分路側(cè)設(shè)施都將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化，比如：限速標(biāo)志、警告標(biāo)志、線形誘導(dǎo)標(biāo)等都將動(dòng)態(tài)化。
5.數(shù)據(jù)鏈單元。道路節(jié)點(diǎn)的通信集成、數(shù)據(jù)集成、算法集成。這是路側(cè)信息匯集、處理、決策設(shè)備，將成為路側(cè)設(shè)施在道路側(cè)的中樞和大腦。
（三）車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的構(gòu)成
車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施不僅僅是路側(cè)設(shè)施本身，需要各種服務(wù)于路側(cè)設(shè)施的其他設(shè)備或組建共同構(gòu)成，這樣才能讓路側(cè)設(shè)施服務(wù)于車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景。主要有以下幾個(gè)部分：
1.數(shù)據(jù)采集裝置。包括視頻、紅外、激光雷達(dá)、微波或毫米波雷達(dá)、氣象監(jiān)測設(shè)備等常見的感知設(shè)備。
2.通信與運(yùn)算單元。通信模組與邊緣計(jì)算設(shè)備。
3.交通信息載體?！兜缆方煌ò踩ā芬饬x上的交通信號，包括：交通標(biāo)志、標(biāo)線、信號燈。
4.交通照明與安全防護(hù)。其他路側(cè)設(shè)施，如：路燈、隔離設(shè)施、防撞設(shè)施、減速設(shè)施。這里很多設(shè)施都屬于靜態(tài)路側(cè)設(shè)施。
（四）車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的設(shè)置設(shè)計(jì)
除常規(guī)規(guī)定外，這里比較具有車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境特點(diǎn)的規(guī)定有：
1.車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目要滿足道路交通的要求，應(yīng)該在交通工程設(shè)計(jì)單位牽頭下進(jìn)行。這是出于將車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目回歸交通本身的考慮，我們希望“車聯(lián)網(wǎng)”的最終還是能解決交通問題。
2.結(jié)合面向人工駕駛和自動(dòng)駕駛不同對象的和需求進(jìn)行充分研究。我們認(rèn)為，人工駕駛汽車和自動(dòng)駕駛汽車將會(huì)長期共存，這種情況下應(yīng)滿足全駕駛?cè)说某鲂行枨蟆?/div>
3.編制數(shù)字化道路編號規(guī)則。這是車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的基本身份信息需要，而且很可能隨著車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的發(fā)展，形成專門的規(guī)范和要求。
4.自動(dòng)駕駛提供服務(wù)的道路，應(yīng)設(shè)置數(shù)字化路側(cè)設(shè)施。數(shù)字化路側(cè)設(shè)施的環(huán)境感知與協(xié)同決策功能，為高級別自動(dòng)駕駛提供了保障。
5.通信要求。參考了相關(guān)規(guī)范，提出支持常規(guī)通信接口和5G，滿足YD/T 3340和YD/T 3400的要求；數(shù)字化交通標(biāo)志應(yīng)支持5.9GHz頻段的短程直連通信功能。在可靠性方面，提出數(shù)字化交通標(biāo)志向車載智能設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率達(dá)到99.99%，感知延時(shí)低于20ms，智能化動(dòng)態(tài)策略通信時(shí)延低于100ms。
6.交通標(biāo)志在晴朗夜間視覺有效視認(rèn)距離應(yīng)≥200m；低于能見度條件下，在能見度范圍內(nèi)能清晰識別。無論是人工駕駛還是自動(dòng)駕駛汽車的視頻識別裝置，都需要更遠(yuǎn)的視認(rèn)距離、更好的視認(rèn)效果和更長的反應(yīng)時(shí)間?？梢圆捎弥鲃?dòng)發(fā)光技術(shù)，在提升視認(rèn)性的同時(shí)，也可以通過點(diǎn)亮、閃爍、改變色溫等方式提供動(dòng)態(tài)信息。
（五）不同道路場景的設(shè)置內(nèi)容
這是本團(tuán)標(biāo)的重點(diǎn)和特色部分，有部分功能已經(jīng)在無錫國家級車聯(lián)網(wǎng)示范、北京大興機(jī)場接線道路、滬杭甬智慧高速、瓊海智慧交通等項(xiàng)目開展了示范應(yīng)用。
1.基本規(guī)定：道路上變化、較為特殊的地點(diǎn)。比如交叉口，匝道，路段中人行橫道線、機(jī)動(dòng)車出入口、公交停靠站、合流、分流、線型變化的地點(diǎn)、學(xué)校周邊道路等。設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置、通信系統(tǒng)、交通信息載體；實(shí)現(xiàn)向車輛或行人發(fā)布：預(yù)警、引導(dǎo)、控制信息的功能；
2.信號燈控制、單向3車道（含）以上交叉口。設(shè)置數(shù)據(jù)鏈單元、動(dòng)態(tài)指路標(biāo)志（交通誘導(dǎo)可變信息標(biāo)志）、動(dòng)態(tài)車道標(biāo)志（可變車道）等，實(shí)現(xiàn)行程時(shí)間、路況信息發(fā)布、路徑誘導(dǎo)，車道功能與信號配時(shí)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整等功能。
3.學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)區(qū)等人員密集場所附近，且沒有信號燈控制的人行橫道線。設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置、通信系統(tǒng)、交通信息載體,實(shí)現(xiàn)發(fā)布預(yù)警信息，引導(dǎo)、控制車輛行駛速度以及提醒行人避讓行駛狀態(tài)異常車輛。這就是行人過街智能預(yù)警系統(tǒng)中的雙向預(yù)警功能。
4.高速公路和城市快速路的立交樞紐處。設(shè)置局部可變信息標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)路況、行程時(shí)間信息動(dòng)態(tài)發(fā)布功能。
5.高速公路和城市快速路的立交樞紐、橋梁、隧道、長度≥3km的坡道。設(shè)置可變限速標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)氣象、交通流等數(shù)據(jù)的融合。
6.施工作業(yè)區(qū)路段。移動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施。如數(shù)字化施工作業(yè)標(biāo)志、數(shù)字化錐桶，并能與數(shù)據(jù)鏈單元連接。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)發(fā)布交通安全預(yù)警，動(dòng)態(tài)限制速度等信息。
四、《智慧高速公路交通標(biāo)志設(shè)置指南》
（一）范圍
智慧高速公路場景下交通標(biāo)志的分類、工藝、性能以及設(shè)置要求。適用于新建、改（擴(kuò)）建智慧高速公路，以及高速公路智慧化提升改造建設(shè)。
（二）定義
1.智慧高速公路。對于智慧高速的定義各有不同，我們通過自身的總結(jié)，提出了符合以下4個(gè)方面：（1）各種新技術(shù)應(yīng)用，如：通信、數(shù)據(jù)采集、智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、高精地圖等；（2）感知并融合車、路、環(huán)境、事件等多源數(shù)據(jù)信息；（3）在路側(cè)與云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算決策，形成交通安全預(yù)警、交通流調(diào)度和路徑誘導(dǎo)策略，通過交通標(biāo)志實(shí)時(shí)發(fā)布；（4）能為包括人工駕駛核自動(dòng)駕駛的全駕駛?cè)颂峁┓?wù)。
2.智慧高速公路交通標(biāo)志。是滿足智慧高速公路基本功能要求的交通標(biāo)志，其具備網(wǎng)絡(luò)通信、智能傳感設(shè)備，能與車、路、環(huán)境、事件等多源數(shù)據(jù)信息與云平臺(tái)進(jìn)行連接，上傳和接收數(shù)據(jù)信息并實(shí)時(shí)發(fā)布。
與車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施不同，智慧高速公路交通標(biāo)志，既是數(shù)據(jù)源也是執(zhí)行者。這與智慧高速需要提供的更高、更快的通行服務(wù)有關(guān)。
3.智能網(wǎng)聯(lián)交通標(biāo)志。能為人工視覺和機(jī)器視覺提供信息識別，包括:靜態(tài)信息標(biāo)志（能夠依托云平臺(tái)感知標(biāo)志位置、方向和狀態(tài)）與動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志（能夠依托云平臺(tái)發(fā)布、上傳、接收動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息）。靜態(tài)信息標(biāo)志與動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志的主要區(qū)別在于是否可以執(zhí)行指令信息。
其他定義如：數(shù)字化交通標(biāo)志、靜態(tài)信息標(biāo)志、動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志、數(shù)據(jù)鏈單元與《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》類似。
（三）交通標(biāo)志與交通標(biāo)志設(shè)置
與《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施設(shè)置指南》相似，只是更具有針對性，比較特別的條款主要有：
1.整體的、獨(dú)立的LED信息屏不可替代智慧高速公路交通標(biāo)志。這主要考慮LED信息屏缺乏冗余，一旦發(fā)生斷電等最不利情況，將無法顯示任何信息，不能提供最基本的信息保障。這將導(dǎo)致人工駕駛和自動(dòng)駕駛車輛都無法正常通行。
2.智慧高速公路的限速標(biāo)志應(yīng)采用動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志。與車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施中的“宜”不同，這里是“應(yīng)”設(shè)置，這主要是考慮高速公路應(yīng)該根據(jù)氣象、環(huán)境、事件等情況，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整顯示速度，提供與通行風(fēng)險(xiǎn)和交通管理需要向匹配的速度管理。
3.智慧高速公路應(yīng)設(shè)置氣象監(jiān)測設(shè)備。很多地方都已經(jīng)注意到高速公路應(yīng)該設(shè)置局部微觀氣象檢測設(shè)備，提供具有針對性的氣象服務(wù)。除此之外，比如沿線燃燒秸稈這種非氣象原因?qū)е碌哪芤姸认陆担仓荒芡ㄟ^道路沿線部署設(shè)備才能檢測。
4.智慧高速公路交通標(biāo)志應(yīng)采用電網(wǎng)供電，重要地點(diǎn)的標(biāo)志宜在斷電狀態(tài)下能維持連續(xù)工作≥24h。服務(wù)高級別自動(dòng)駕駛車輛的高速公路，如果出現(xiàn)斷電情況，則自動(dòng)駕駛車輛處于安全原因，很可能被迫降速通行。而人工駕駛車輛可能仍保持較快的速度，此時(shí)是非常危險(xiǎn)的，需要有離網(wǎng)供電方案提供保障。
（四）交通標(biāo)志設(shè)置場景
與車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施的相關(guān)規(guī)定類似。
1.距離目的地≥10km且區(qū)間范圍有出口的指路標(biāo)志。設(shè)置可變信息標(biāo)志，發(fā)布行程時(shí)間、路況信息、交通事件等信息；
2.橋梁、隧道、長度≥3km的坡道以及立交樞紐路段。設(shè)置可變限速標(biāo)志，能與氣象、環(huán)境等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；
3.交通事故多發(fā)的路段、視距不足的彎道、坡道。能與事件、環(huán)境等因素關(guān)聯(lián)；
4.施工作業(yè)區(qū)路段。與車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施要求相同。
五、車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的路側(cè)設(shè)施（交通標(biāo)志）團(tuán)標(biāo)特點(diǎn)
1.首次提出符合車聯(lián)網(wǎng)場景需求的路側(cè)設(shè)施要求與設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)；
2.沒有刻意出現(xiàn)RSU和OBU，而將路側(cè)設(shè)施與自動(dòng)駕駛車輛之間的通信，作為功能進(jìn)行表述。這主要是考慮未來RSU和OBU的形態(tài)、名稱很可能發(fā)生變化。
3.提出了數(shù)據(jù)鏈單元，作為路側(cè)端通信、數(shù)據(jù)和計(jì)算功能匯集的設(shè)備；
4.將車聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)項(xiàng)目回歸道路交通本身，以道路場景的不同，提出路側(cè)設(shè)施的設(shè)置要求。
還有些供電、質(zhì)量控制等規(guī)定，就不一一贅述了，感興趣的可以通讀標(biāo)準(zhǔn)了解。
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