DB37-T 4541-2022 智慧高速公路建設指南

37I 2 2 4 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定1智慧高速公路建設指南本文件適用于新建、改擴建智慧高速公路項目和運營高速公路智慧化提升項目建GB35114公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)信息安全技術GB/T25070信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護安全設計技術要求GB/T33697公路交通氣象監(jiān)測設施技術GB/T37092信息安全技術密碼模塊安全GB/T37721信息技術大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功能GB/T37722信息技術大數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)功能要求GB/T39786信息安全技術信息系統(tǒng)密碼應用基本要求JTGD70/2公路隧道設計規(guī)范第二冊交通工程與化、智能化水平，構(gòu)建多層級業(yè)務智慧化應用，實現(xiàn)人、車、路、環(huán)境深度融合的高速公車路協(xié)同vehicle-infrastructurec2路側(cè)計算設備roadsidecomputin4縮略語API：應用程序接口（ApplicationProgramBIM：建筑信息模型（BuildingInformationModelETC：電子不停車收費（ElectronicTollCollEBS：工程分解結(jié)構(gòu)（EngineeringBrGIS：地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSOGC：開放地理空間信息聯(lián)盟（OpenG5.1建設原則a)統(tǒng)籌布局。智慧高速公路建設宜統(tǒng)籌全網(wǎng)調(diào)控和路段業(yè)務需要，緊密結(jié)合主體工程、深度融b)因路制宜。智慧高速公路建設宜根據(jù)新建、改擴建、運營高速公路工程實際需求，并結(jié)合工程建設階段、工程特征、服務水平、運營特征、已有設施和交通特性，確定具體路段的建設c)先進適用。智慧高速公路建設宜結(jié)合業(yè)務需求和技術發(fā)展趨勢評估投入、產(chǎn)出效益，指導建d)分步實施。智慧高速公路建設宜統(tǒng)籌應用場景、建設內(nèi)容和建設時序，實現(xiàn)技術研發(fā)、測試5.2建設目標a)全壽命數(shù)字建養(yǎng)。宜提升基礎設施數(shù)字化水平，通過智能建造、健康監(jiān)測、智能檢測、智能運維等方式，實現(xiàn)全壽命數(shù)字資產(chǎn)管理和科3b)全過程安全暢通。宜通過建設全路段感知網(wǎng)，實施全過程管控，降低施工、事故、夜間及惡c)全方位優(yōu)質(zhì)體驗。宜通過拓展新技術、新產(chǎn)品的應用，探索車路協(xié)同和混合交通流管控場景應用，提高智能收費、伴隨式服務和智慧服務區(qū)智慧高速公路總體架構(gòu)包括建養(yǎng)體系、運營體系和支撐體系，具體組5.4建設內(nèi)容5.4.1智慧高速公路建設項目分為新建、改擴建智慧高速公路項目和運營高速公路智慧化提升項目：a)新建智慧高速公路項目，是針對新建工程，滿足建設、管理、養(yǎng)護、運營、服務全周期智慧b)改擴建智慧高速公路項目，是針對改擴建工程，在新建工程智慧化需求基礎上，還需滿足施工路段智能保通、大流量路段主動交通管理等需求的高速c)運營高速公路智慧化提升項目，是針對事故多發(fā)、大流量、重點交通樞紐連接等路段，滿足4應用內(nèi)容新建智慧高速公路改擴建智慧高速公路項目運營高速公路智慧化提升項目建養(yǎng)體系6.1.1建養(yǎng)體系宜貫通勘察設計、工程建設管理、智慧工地、智能建造、智慧養(yǎng)護等各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)多6.1.2新建、改擴建高速公路項目中，養(yǎng)護運營階段的基礎設施監(jiān)測設備設施宜與公路主體工程、交6.1.3智慧養(yǎng)護宜針對不同基礎設施的特點，通過自動化檢測、智能化監(jiān)測支撐科學化決策，實現(xiàn)高6.2.1.1勘察設計宜采用先進技術提升勘測、設計和成果交付等環(huán)節(jié)的數(shù)字化和智能化水平。6.2.1.3設計過程宜采用BIM技術開展可視化比選、碰撞分和優(yōu)化。BIM模型包含幾何和非幾何信息6.2.1.4成果交付宜提供完整的構(gòu)件模型及屬性信息，并上傳至建設管理相關平臺，完成設計階段向56.2.2.1建設方宜協(xié)調(diào)監(jiān)理、施工、檢測等參建方，構(gòu)建一體化的建設管理平臺，實現(xiàn)建設全過程、6.2.2.3進度管控宜結(jié)合現(xiàn)場每日進度填報，實現(xiàn)進度自動匯總統(tǒng)計、偏差分析及預警、偏差糾正和6.2.2.4質(zhì)量監(jiān)管宜實現(xiàn)工程質(zhì)量全過程管控，確6.2.2.5安全管控宜實現(xiàn)對人的不安全行為和6.2.2.6環(huán)境監(jiān)測宜實現(xiàn)對工地揚塵、環(huán)境噪聲、水質(zhì)、土壤等的實時動態(tài)監(jiān)測預警。生產(chǎn)工藝、場地環(huán)境和施工過程關鍵場景的動態(tài)6.2.3.2人員管理宜實現(xiàn)身份鑒定、考勤管理、位置定位以及安全防護用具使用狀態(tài)監(jiān)測等功能；機6.2.3.3施工過程關鍵場景管理宜實現(xiàn)對施工過程中關鍵場景的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測等功能，并明確采集6.2.4.1智能建造宜在鋼結(jié)構(gòu)加工和預匹配拼裝等階段進行，宜與物流倉儲系統(tǒng)配合，實現(xiàn)作業(yè)計劃6.2.4.2鋼結(jié)構(gòu)智能加工包括智能切割下料、智能焊接、智能涂裝及6.2.4.3構(gòu)件安裝前宜采用點云成像等技術結(jié)合BIM技術進行數(shù)字化6.3.1.1道路檢測宜采用自動化檢測設備對路基和路面進行檢測，并在采用其他高效檢測方法時提前6.3.1.2橋梁檢測宜優(yōu)先采用快速、無損檢測技術對橋梁結(jié)構(gòu)進行現(xiàn)場測試、試驗、觀測與檢查。采6.3.1.3隧道檢測宜采用自動化檢測設備對隧道土建結(jié)構(gòu)、機電設施和其他工程設施進行檢測，自動6.3.2.1基礎設施監(jiān)測系統(tǒng)宜具備邊緣計算能力，采用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術對基礎數(shù)據(jù)、檢測數(shù)評價及性能評估、突發(fā)事件預警及評估、應急響應等功66.3.2.2監(jiān)測設備宜采用準確可靠、耐久實用、經(jīng)濟合理的設備，且設備的技術性能指標滿足工程及6.3.2.3道路監(jiān)測主要包括路基監(jiān)測、路面監(jiān)測和邊坡a)路基監(jiān)測內(nèi)容包括地下分層水平位移、地下水位、含水率、路堤頂沉降、地表水平位移及隆b)路面監(jiān)測內(nèi)容包括道路狀態(tài)（路表溫度、路表變形、結(jié)構(gòu)層溫度、結(jié)構(gòu)層變形等）、交通參數(shù)（交通量、車速、車型、軸重等）及氣候環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度、降水、凝冰等）等，監(jiān)c)邊坡監(jiān)測內(nèi)容包括支護結(jié)構(gòu)變形、支護結(jié)構(gòu)應力、地下水位、降雨量、含水率、深部位移、地表裂縫、水平位移、垂直位移、坡頂建（構(gòu)）筑物變形等，監(jiān)測設備宜布置在挖方高邊坡a)交通運輸部《公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》（交辦公路〔2021〕21號）在d)路網(wǎng)內(nèi)具有代表性或關鍵節(jié)點的中小跨徑橋梁；b)結(jié)構(gòu)整體響應監(jiān)測：包括結(jié)構(gòu)振動、變形（線性下?lián)?、基礎沉降）、位移、轉(zhuǎn)角等；6.3.2.6隧道監(jiān)測內(nèi)容宜包括結(jié)構(gòu)變形、應力應變、襯砌裂縫、襯砌剝落、滲漏、內(nèi)裝飾脫落等。監(jiān)測設備宜布置在圍巖等級較差、結(jié)構(gòu)受力復雜、不6.3.2.7交通安全設施監(jiān)測內(nèi)容宜包括交通標志、交通標線、護欄、視線誘導及防眩等設施的服務狀6.3.2.8機電設施監(jiān)測內(nèi)容宜包括監(jiān)控、收費、通信、供配電、照明、通風、消防、計算和存儲等設6.3.3.1高速公路養(yǎng)護科學決策主要包括養(yǎng)護目標設定、基礎設施數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、公路技術狀況檢測和評定分析、養(yǎng)護需求分析、養(yǎng)護方案設計、養(yǎng)護決策后評估等內(nèi)6.3.3.2養(yǎng)護目標設定。宜根據(jù)國家、行業(yè)及山東省公路養(yǎng)護管理發(fā)展規(guī)劃，以全壽命周期養(yǎng)護費用6.3.3.3基礎設施數(shù)據(jù)庫。包括路線、路基、路面、橋隧構(gòu)造物、交通安全及機電等設施基礎數(shù)據(jù)，76.3.3.5養(yǎng)護需求分析。宜建立養(yǎng)護性能預測、養(yǎng)護方案及養(yǎng)護決策等模型，并根據(jù)養(yǎng)護目標和技術6.3.3.6養(yǎng)護方案設計。宜在養(yǎng)護需求分析的基礎上，按照設計流程對養(yǎng)護工程項目開展養(yǎng)護對策選6.3.3.7養(yǎng)護決策后評估。包括養(yǎng)護決策工作執(zhí)行情況評估、決策過程中相關影響因素與實際情況的7.1.1運營體系遵循“按需建設、設備共用、信息共享”原則，建設與業(yè)務場景需求相適應的機電和7.1.2運營體系宜根據(jù)智慧運營需求，在主體工程建設過程中進行感知、通信等設施擴容條件和安裝7.1.3運營體系包括邊緣端、路段級、路網(wǎng)級三層，各層計算、存儲和網(wǎng)絡連接能力根據(jù)具體業(yè)務需a)邊緣端：實現(xiàn)路側(cè)態(tài)勢感知、事件檢測、實時預警等功能，宜與路段級平臺共享數(shù)據(jù)，支持遠程管理和本地低時延控制，宜具備算法學b)路段級：實現(xiàn)路段數(shù)據(jù)的采集、管理、共享、應用等功能，宜與路網(wǎng)級平臺共享數(shù)據(jù)，提供關聯(lián)路段的路況查詢、擁堵預判等服務，實現(xiàn)路段實時交通控制7.2.1.1交通運行監(jiān)測能力建設宜基監(jiān)測設施和運行監(jiān)測軟件，并定期開展路網(wǎng)運行監(jiān)測管理服務能7.2.1.2監(jiān)測手段可采用視頻、雷達7.2.1.3視頻監(jiān)測設施宜基于交通、氣象和道路條件配置交通事件監(jiān)測、交通流參數(shù)監(jiān)測或交通環(huán)境7.2.1.5惡劣氣象頻發(fā)路段宜加密布設局地性氣象監(jiān)測設施，必要時布設專業(yè)氣象監(jiān)測站。專業(yè)氣象87.2.2.1主動交通管理宜包括車道交7.2.2.2主動交通管理宜協(xié)調(diào)機電和交安工程，為用戶提供一致的出行信息服務及視覺體7.2.2.3車道交通控制宜部署于易擁堵路段、易擁堵收費站、分合流區(qū)域、隧道、危險路段、惡劣天7.2.2.4車道交通控制基于道路交通狀態(tài)感知信息、仿真輔助和緊急停車帶等設施布局，通過道路沿7.2.2.5入口流量控制基于交通流量、平均速度、占有率等交通參數(shù)判斷運行狀態(tài)，并基于運行狀態(tài)7.2.2.6路徑誘導基于路網(wǎng)交通流參數(shù)分析及交通事件感知分析提供通行策略，并通過沿線可變信息7.2.3.1智慧高速建設路段配備路域氣象監(jiān)測預警、交通安全防護誘導等系統(tǒng)，宜采用主動融冰除雪措施，并與主動交通管理和伴隨式信息服務相結(jié)合，提升惡劣天氣高速公路運營7.2.3.3交通安全防護誘導系統(tǒng)宜布設于分合流區(qū)、主線交通流量大（道路服務水平三級及以下）、7.2.3.4主動融冰除雪系統(tǒng)宜布設于冬季易積雪結(jié)冰的橋梁、背陰段、隧道口、連續(xù)縱坡、臨水路段等重點路段，且宜采用熱力融冰雪、抗凝冰路面、噴淋式融冰雪7.2.4.1應急保障能力建設包括但不限于隧道應急設施配置、突發(fā)事故處置（二次事故預防）和重大7.2.4.2應急保障通過建立安全的數(shù)據(jù)共享通道或一路多方業(yè)務協(xié)同平臺實現(xiàn)路段與路網(wǎng)之間，路段宜設置輔助救援機器人、遠程消防滅火控制裝置并配置智能化啟動控7.2.4.4突發(fā)事故處置。事故現(xiàn)場調(diào)度支持通過路側(cè)攝像機、車載設備、手持設備、無人機等方式進行可視化調(diào)度。事故過程管控功能包括突發(fā)事故清障與救援、資源優(yōu)化配置、應急處置結(jié)果評價、事件全程可溯等7.2.4.5重大活動保障。宜建立道路感知、風險防控和事件處置為中心的知識庫，實現(xiàn)人力、物力資源及相關社會資源的迅速調(diào)動，實現(xiàn)特情車輛97.3.1.1建立全過程出行信息服務平臺，并通過公路沿線信息發(fā)布設施、公路出行服務平臺（網(wǎng)站、7.3.1.2出行信息服務內(nèi)容包括公路基礎信息、服務設施信息、交通運行狀態(tài)信息、突發(fā)事件信息、7.3.1.3伴隨式信息服務建設宜實現(xiàn)收費站和車道通行狀態(tài)、涉路事件臨時管制設施工作狀態(tài)的數(shù)字7.3.1.4伴隨式信息服務建設宜在道路沿線合理布設定向語音發(fā)布設施和可變信息標志?？勺冃畔?.3.1.5出行信息采用多種方式發(fā)布時，需要確保所發(fā)布信息的一7.3.2.2智慧服務區(qū)宜建設智慧管理與服務區(qū)管理平臺等，并結(jié)合服務區(qū)規(guī)模、車流量選擇7.3.2.4綠色低碳服務區(qū)采用節(jié)能新技術開展建筑、主體結(jié)構(gòu)、供暖通風與空氣調(diào)節(jié)、電氣等方面的7.3.2.5智慧經(jīng)營決策輔助宜采用大數(shù)據(jù)等技術，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀、運營優(yōu)劣勢、未來趨勢、市場7.3.3.1車路協(xié)同遵循“安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合理”原則，選擇車流量適宜、不影響通行和利7.3.3.2車路協(xié)同系統(tǒng)由路側(cè)感知設備、路側(cè)計算設備、RSU、OBU、信息發(fā)布終端、高精度地圖、高設，滿足網(wǎng)絡安全與身份認證要求。協(xié)同平臺宜分為區(qū)域管理平臺和路段管理平臺兩級。7.3.3.3宜開展隧道安全通行保障、貨車主動安全防控提醒、交通事件提醒、交通擁堵提醒、高風險b)指路標志宜具備路況、行程時間信息發(fā)布功能，隧道內(nèi)宜設置連續(xù)指路標志；7.3.4.2智能收費系統(tǒng)宜結(jié)合車流特征、場地條件優(yōu)化收費車道配置及收費廣場布局，提升收費站運行狀態(tài)感知能力，結(jié)合入口治超、自助智能車道、匝道預交易等技術，緩解收費站7.3.4.3智能收費系統(tǒng)宜建立車輛畫像、路段畫像、收費站畫像等多目標畫像信息，支持智能收費稽7.3.4.4智能收費系統(tǒng)宜增強貨車計重、綠色通道車輛通行、大件運輸車輛通行、收費特情等業(yè)務的8.1.1支撐體系通過感知設施、智能中臺為建養(yǎng)體系和運營體系提供數(shù)據(jù)和服務支撐，通過通信和供8.1.2智能中臺為各業(yè)務提供數(shù)據(jù)、算法、地圖等服務，宜基于分布式架構(gòu)和微服務技術構(gòu)建，實現(xiàn)和GB/T39786給出的原則執(zhí)行，滿足網(wǎng)絡信息系統(tǒng)安全保8.2.1.2地圖靜態(tài)數(shù)據(jù)覆蓋高速道路資產(chǎn)及a)基礎地理信息主要包含行政區(qū)、山、河、湖等各類基礎信息，可接入周邊醫(yī)院、消防、收費b)道路和道路設施屬性信息包括道路線、道路方向、道路等級、收費站、服務區(qū)、交通標志等c)車道數(shù)據(jù)信息包括車道屬性數(shù)據(jù)（如車道類型、車道通行狀態(tài)、車道方向、車道編號、車道線屬性信息、車道幾何線型、車道限制（限速、限行）等），以及車道與道路的關聯(lián)關系數(shù)據(jù)。其中高精度地圖數(shù)據(jù)宜包括道路面、匝道面、收費站、服務區(qū)等各類面狀信息。8.2.1.3靜態(tài)數(shù)據(jù)圖層以靜態(tài)數(shù)據(jù)為基礎進行結(jié)構(gòu)化加工后，按照要素進行分類服務。8.2.1.4動態(tài)數(shù)據(jù)圖層包括交通流狀態(tài)、交通事件、道路氣象環(huán)境、道路基礎設施狀態(tài)、交通管控信8.2.1.5電子地圖性能指標包括應用響應時間和數(shù)據(jù)精度等內(nèi)容。地圖靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢響應時間不宜大8.2.2.1物聯(lián)控制中臺是支持多種設備接入方式、接入?yún)f(xié)議，可提供統(tǒng)一接口服務的平臺，用于實現(xiàn)8.2.2.3設備信息采集。采集信息宜包括設備運行狀態(tài)信息、交通流信息、交通事件信息、交通環(huán)境8.2.2.4控制指令下發(fā)。控制指令下發(fā)渠道宜包括可變信息標志、可變限速標志、車道控制標志、語8.2.2.5設備監(jiān)測及版本管理。物聯(lián)控制中臺宜具備設備版本管理、版本發(fā)布、遠程升級等功能，并8.2.3.1數(shù)據(jù)存儲與治理按照GB/T38.2.3.2智能中臺宜具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)共享與服務等功能，并支持業(yè)務模型和數(shù)據(jù)應用算法的構(gòu)建，實現(xiàn)與交警、路政、醫(yī)療、消防、保險等多方的數(shù)b)滿足與高速公路行業(yè)管理、交警、應急、氣象、地圖導航等第三方數(shù)據(jù)協(xié)同共享的要求；c)具備數(shù)據(jù)訂閱管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理（調(diào)度、備份、登記、存檔）、應用接口訪問服務等具體a)建立數(shù)據(jù)標準規(guī)范、信息資源目錄和指標體系，實現(xiàn)高速公路地理信息數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、監(jiān)8.2.4.1智能中臺宜構(gòu)建視頻智能分析、圖像結(jié)構(gòu)化處理等算法，其中對車路協(xié)同與自動駕駛試驗場景宜構(gòu)建路側(cè)交通態(tài)勢和交通事件分析、信息分發(fā)、盲區(qū)計算、碰撞預警、柔性車道管8.2.4.2智能中臺宜具備算法管理、數(shù)據(jù)8.2.4.3智能中臺宜基于業(yè)務邏輯構(gòu)建涉路施工組織、交通運行態(tài)勢分析、交通流量預測、交通應急8.2.5.2云計算平臺宜具有全方位安全管理、智能化全鏈路監(jiān)控等能力，滿足基礎資源和應用的彈性8.2.5.3云計算平臺宜根據(jù)路網(wǎng)、