(高清正版)DB43_T 2290-2022智慧城市路口智能化路侧系统技术要求.pdf
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1、43湖南省地方标准ICSCCS 03.220.20M 57DB43/T 22902022 发 布湖南省市场监督管理局2022-01发布-292022-04实施-29Technical requirements for intelligent roadside systems at smart urban intersections智慧城市路口智能化路侧系统技术要求 目 次 前言 引言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语 2 4 系统结构 2 5 系统功能性能指标 3 5.1 功能指标 3 5.2 性能指标 3 5.3 可靠性指标 4 6 路侧系统组成要素 4 6.1 路侧回传网络
2、4 6.2 C-V2X RSU 6 6.3 感知设备 8 6.4 边缘计算设备 10 7 配套供电系统 11 7.1 市电供电型 11 7.2 太阳能供电型 11 附录 A(规范性)路口应用方案功能及性能要求 12 参考文献 13 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020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。本文件由湖南省工业和信息化厅提出并归口。本文件起草单位:湖南湘江智能科技创新中心有限公司、湖南金智标准科技发展有限公司、中国信息通信研究院、湖南省技术标准创新促进会、湖南纳雷科技有限
3、公司、长沙智能驾驶研究院有限公司、湖南纽狐科技有限公司、湖南车路协同智能科技有限公司、湖南湘江智芯云途科技有限公司、中汽院智能网联汽车检测中心(湖南)有限公司、三一重工股份有限公司。本文件主要起草人:吴凡、谢国富、姚广、李润东、李焱、康陈、戴金钢、高培基、刘凯、黄松山、杨静、姜海彬、石亦磊、毛荣标、林道武、胡锐、龙翔宇、王宏多、魏吉敏、李金平、周波、周凛、王尊、周声兆、钟金、姜维,赵闵清、张斌、邓伟林、李艳红。引 言 智慧城市路口智能化路侧系统,通过车联网技术与传统交通设备的结合,综合利用传感技术、网络技术、计算技术、控制技术和信息处理技术对道路进行智能化改造,对其道路环境、车辆运行和交通出行
4、状况进行全面感知,实现人、车、路以及社会环境在信息技术下的协同与一体化管控,构建新一代智能道路基础设施环境,建设基于智能化道路基础设施的智慧交通运输体系。本文件为智能网联公交车、工程机械物流重卡、共享出行乘用车等智能网联汽车出行构建智能化道路驾驶环境,统一开放道路路口智能化改造逻辑架构、设施设备、传输接口、功能指标、性能指标等要求。智慧城市路口智能化路侧系统技术要求 1 范围 本文件规定了智慧城市路口智能化改造所涉及的系统结构、系统功能性指标、路侧系统组成要素、配套供电系统等要求。本文件适用于智慧城市路口智能化设计、建设和管理的新建或改造项目,其他与建设、运营、集成、设备和管理的相关单位可参考
5、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 2423.1 环境试验 A:低温 GB/T 2423.2 环境试验 B:高温 GB/T 2423.3 环境试验:恒定湿热试验 GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 GB/T 2423.5 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ea 和导则:冲击 GB/T 2423.7 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ec:粗率操作造成的冲击 GB/T
6、2423.22 电工电子产品环境试验 第 2 部分试验方法 试验 N:温度变化 GB/T 2423.26 电工电子产品环境试验 第 2 部分试验方法 试验 Z/BM:高温/低气压综合试验 GB/T 2423.56 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fh:宽带随机振动和导则 GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)GB/T 4798.4 电工电子产品应用环境条件 第 4 部分:无气候防护场所固定使用 GB 4943.1 信息技术设备 安全 第 1 部分:通用要求 GB 4943.22 信息技术设备 安全 第 22 部分:室外安装设备 GB/T 9254 信息技术设备的无线电子骚扰限制
7、和测量方法 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 GB/T 31455.42015 快速公交(BRT)智能系统 第 4 部分 场站站台控制系统及外围设备技术要求 GB/T 37
8、3732019 智能交通 数据安全服务 GA/T 1743 道路交通信号控制机信息发布接口规范 YDB 141 以太网供电(PoE)端口的电磁兼容性要求和测量方法 YD/T 3340 基于 LTE 的车联网无线通信技术 空中接口技术要求 YD/T 3400 基于 LTE 的车联网无线通信技术 总体技术要求 YD/T 3594 基于 LTE 的车联网通信安全技术要求 YD/T 3707 基于 LTE 的车联网无线通信技术 网络层技术要求 YD/T 3709 基于 LTE 的车联网无线通信技术 消息层技术要求 YD/T 37552020 基于 LTE 的车联网无线通信技术 支持直连通信的路侧设备技
9、术要求 YD/T 3756 基于 LTE 的车联网无线通信技术 支持直连通信的车载终端设备技术要求 YD 5083 电信设备抗地震性能检测规范 3 术语 YD/T 3400、YD/T 3594、YD/T 37552020、YD/T 3756 界定的以及下列术语适用于本文件。3.1 路侧感知设备 roadside sensing equipment 安装在路侧的摄像头、激光雷达、毫米波雷达等感知设备,用以感知道路的交通参与者与交通态势等。3.2 路侧网联通信单元 roadside network communication unit 安装在路边的可实现 V2X 通信,支持 V2X 应用的硬件单元
10、。3.3 道路交通信号控制机 road traffic signal controller 能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。3.4 边缘计算单元 edge computing unit 利用无线接入网络就近提供电信用户 IT 服务和云端计算功能,创造出一个具备高性能、低延迟、高带宽的电信级服务环境,加速网络中各项内容、服务、应用的快速下载,可以让消费者享有不间断的高质量网络体验。3.5 红绿灯读秒 traffic light countdown 车辆经过信号灯控制的交叉路口,车辆或车端设备应用程序向驾驶员展示或进行红绿灯信息广播。3.6 信号优先 signa
11、l priority 指具有车联网功能的公交车、消防车、救护车、警车等车辆驶向具有信号灯控制的路口时,改变信号灯状态使相应车辆快速通行。3.7 系统延迟 system delay 指由交通参与者或交通事件触发的感知侧时延,即感知设备将感知的原始数据汇聚至路侧计算单元融合处理生成结构化数据的时延。4 系统结构 路口智能化路侧系统是综合利用传感技术、网络技术、计算技术、控制技术和信息处理技术,通过在道路上安装路侧感知设备、道路交通信号控制机、路侧网联通信单元、边缘计算单元等基础设备,对道路环境、车辆运行和交通出行状况进行全面感知,以提高道路路口交通安全水平的设备系统,系统示意图见图 1。图 1 系
12、统结构示意图 5 系统功能性能指标 5.1 功能指标 路侧系统功能应满足以下要求:a)应支持压线、变道、逆行、违停、违章检测功能;b)应支持停车、逆行、行人、交通拥堵、车辆缓行等事件检测;c)应支持车流量、车流平均速度、车道占有率、车头时距、车头间距等检测;d)宜支持社会特殊服务、警务、政务车辆的识别,如:警车、救护车、消防车、押运车等;e)应支持识别目标交通参与者即时位置、即时速度、方向航向角、加速度等动态属性;f)应支持识别区间内车辆数、空间占有率、平均速度等动态属性;g)应支持排队长度检测功能,应至少含输出排队长度、队首队尾车辆位置、排队车辆数等信息;h)应能对交通异常事件进行检测,包括
13、行人闯入、异常停车、违规变道、超高速、超低速缓行、占用应急车道、道路遗撒等,并能输出报警信息;i)应支持识别车辆的实时经纬度位置和行驶车道;j)应提供感知目标的五类基础元数据(位置、速度、车牌/ID、属性、姿态)。5.2 性能指标 5.2.1 通用性能 路侧系统应满足以下通用性能要求:a)定位、速度、航向角等交通参与者状态的指标检测精度应满足附录 A 表 1 的要求;b)场景类别、感知距离、数据更新频率、系统延迟、前置消息、数据集应满足附录 A 表 1 的要求;c)ID 变换率应小于 5;d)轨迹跟踪准确率应不低于 95;e)交通流统计准确率应不低于 95;f)系统分类准确率应不低于 90;g
14、)系统漏检率应小于 10;h)系统误检率应小于 5;i)全感知等级具备多方向雷达、视频目标轨迹拟合功能,轨迹精度为车道级(50 cm),目标识别率大于 95,轨迹准确率大于 95;j)部分感知等级:轨迹精度为米级,目标跟踪识别率大于 95,目标轨迹准确率大于 95;k)同一个感知区域内,同时跟踪目标数应不小于 128 个;l)同一个感知区域内,数据的更新频率(分析频率)大于 20 Hz;m)融合感知计算模式下,从前端节点输出原始数据到 MEC 融合后输出结构化数据的时延不应超过 200 ms。5.2.2 专用性能 路侧系统应满足以下交通状态统计性能要求:a)支持路口通行能力、交通流量、平均空间
15、速度、车道排队长度、平均车头间距、平均车头时距、交通密度等指标的感知和输出;b)具备通过轨迹数据分析停车次数、排队长度、流量等指标的能力。5.3 可靠性指标 5.3.1 路侧系统感知设备应满足以下可靠性要求:a)工作环境温度:-40+75;b)工作环境湿度:095,无凝结;c)防护等级:不低于 IP66;d)平均无故障工作时间:MTBF20000 h;e)支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽;f)可在全气候环境下稳定工作,包括雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等。5.3.2 路侧系统计算设备应满足以下可靠性要求:a)工作环境温度:40+75;b)工作环境湿度:095,无凝结;c)防护等级:不
16、低于 IP40;d)平均无故障工作时间:MTBF20000 h,可用性宜不低于 99.999;e)支持抗震、电压过载保护、浪涌保护、设备防雷屏蔽;5.3.3 除以上要求外,路侧系统智能信号机还应满足以下可靠性要求:a)绝缘电阻应10 M,b)整机功耗应100 W。6 路侧系统组成要素 6.1 路侧回传网络 6.1.1 有线回传网络 6.1.1.1 网络架构 6.1.1.1.1 路侧系统的回传网络部署宜采用三层组网结构,回传网络参考架构,见图 2。6.1.1.1.2 接入交换机负责单个点(杆)位内各路侧设施的接入,包括 RSU、摄像机、毫米波雷达、激光雷达、可变信息板、气象站等。多个接入交换机和
17、一个汇聚交换机(或汇聚路由器)组成星型网络,路侧边缘计算设备部署于连接汇聚交换机(或汇聚路由器)的接入交换机侧,最终支持接收信息通过光纤回传智能网联汽车云控平台。图 2 回传网络架构 6.1.1.2 网络设备 接入交换机技术要求:a)固定端口千兆以太网端口应不少于路侧系统需要接入的设备数;光接口应不少于 2 个;b)包转发率10 Mpps;c)支持环网协议(STP/MSTP/RSTP);d)工作环境温度-40 75;e)应具有防雷屏蔽功能。6.1.1.3 网络带宽 在不考虑路侧摄像头视频流以及激光雷达/毫米波雷达原始点云数据的回传时,每个接入交换机点位的单向带宽宜不小于 10 Mbps,核心交
18、换机(核心路由器)根据下挂接入交换机点位数满足传输带宽要求,宜不少于 1000 M 带宽。6.1.2 无线蜂窝回传网络 6.1.2.1 无线蜂窝网络是 C-V2X 业务的承载方式之一,无线蜂窝网络可独立部署,可兼容、补充有线网络承载。无线蜂窝网络可回传 C-V2X 业务数据如 BSM 消息、雷达数据、视频监控数据、信号机数据等,上行可连接运营商部署在各地市的共享型 MEC,也可连接运营商私有 MEC 服务器,进行边缘融合计算。最终支持接收信息通过无线蜂窝回传智能网联汽车云控平台。6.1.2.2 无线蜂窝网络南向可汇聚路侧数据、北向可连接中心平台。6.1.2.3 无线蜂窝网络回传方案,见图 3。
19、在不考虑站点设备视频流和雷达点云数据的回传时,每个5G 终端应满足上行带宽 15 Mbps,单个路口应支持 5 个终端,5G 终端到本地 MEC 平台单向网络时延应小于 15 ms。图 3 无线蜂窝网络回传示例图 6.2 C-V2X RSU 6.2.1 C-V2X RSU 通信 C-V2X RSU 无线通信协议应符合 GA/T 1743、YD/T 3340、YD/T 3400、YD/T 3707、YD/T 3709、YD/T 37552020、YD/T 3756、YD/T 3594 规定的要求。6.2.2 C-V2X RSU 设备 6.2.2.1 功能 RSU 设备功能应满足以下要求:a)通信
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