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13

河北省地方標準

DB13/TXXXX—XXXX

智慧高速公路建設指南

Guidelinetotheconstructionofintelligentexpressway

（征求意見稿）

2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實施

河北省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB13/TXXXX—XXXX

智慧高速公路建設指南

1范圍

本文件規(guī)定了智慧高速公路的建設等級、總體架構和系統(tǒng)構成、建設要求、網(wǎng)級協(xié)同和測試要求。

本文件適用于新建高速公路，運營高速公路、改擴建高速公路可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB5768.2道路交通標志和標線第2部分：道路交通標志

GB5768.4道路交通標志和標線第4部分：作業(yè)區(qū)

GB5768.5道路交通標志和標線第5部分：限制速度

GB/T24726交通信息采集視頻交通流檢測器

GB28588全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運行基準站網(wǎng)技術規(guī)范

JTG/T2340公路工程節(jié)能規(guī)范

JTG/T3381-02公路限速標志設計規(guī)范

T/ITS0063智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式第1部分：高速公路

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

智慧高速公路

綜合利用現(xiàn)代信息技術，具備智能感知、多源分析、精準預測、主動控制、車路協(xié)同等能力并隨技

術發(fā)展不斷演進的智能化高速公路。

主動控制

充分利用智能感知設施，實現(xiàn)不利交通狀態(tài)的精準辨識、主動預警，采用速度控制、車道控制、流

量控制、匝道控制等手段對不利交通狀態(tài)進行主動干預，提升交通安全與效率。

車路協(xié)同

通過人、車、路信息交互，實現(xiàn)車輛和基礎設施之間、車輛與車輛之間、車輛與人之間的智能協(xié)同

與配合。

準全天候通行

通過感知設備采集交通運行狀態(tài)、氣象環(huán)境狀態(tài)、基礎設施狀態(tài)等信息，制定并發(fā)布主動控制策略、

車路交互相關信息，建立路-警-氣象協(xié)調(diào)聯(lián)動的通行機制和預案，實現(xiàn)不良天氣條件下的基于技術和政

策雙保障的安全通行，減少因不良天氣導致的高速封閉時長，滿足人民群眾日益增長的出行需求。

1

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云控平臺

由邊緣云、區(qū)域云（路段云）和中心云（路網(wǎng)云）三級云組成的邏輯協(xié)同、物理分散的管理平臺。

車基反饋

基于浮動車的車輛信息反饋系統(tǒng)，將積水、結(jié)冰、路面不平整等低附著率事件下的車端信息傳輸至

路側(cè)設備和云控平臺，云控平臺根據(jù)上傳的車端信息分析計算道路狀況，并通過路側(cè)設備和車端設備反

饋給道路使用者。

第三方平臺

包含公安交警、公路管理、氣象管理等部門網(wǎng)站、第三方出行服務平臺等在內(nèi)的總稱。

4總則

建設原則

因地制宜，因路制宜，因時制宜。結(jié)合功能定位、服務定位，以解決實際需求為導向，選取適度超

前的技術，保障基礎設施及業(yè)務協(xié)同，適應時代發(fā)展需求。

資源整合，自我生長，迭代升級?？茖W規(guī)劃和整合高速公路相關信息資源，形成統(tǒng)一平臺，打破信

息孤島和資源分割，統(tǒng)籌各系統(tǒng)應用。系統(tǒng)架構和功能隨著未來技術的更新和成熟快速迭代應用，各系

統(tǒng)結(jié)合緊密，互補聯(lián)動地發(fā)揮各系統(tǒng)的功能。

數(shù)據(jù)規(guī)范，信息賦能，應用創(chuàng)新。以規(guī)范化、標準化數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)感知、控制、協(xié)同數(shù)據(jù)的標

準化，減少中間層次轉(zhuǎn)換，通過對數(shù)據(jù)融合關聯(lián)，形成有用信息，賦能交通管理和服務，同時在已有基

礎上，進行應用創(chuàng)新。

測試為先，強化落地，支撐產(chǎn)業(yè)。加強應用于智慧高速公路建設的技術、設備和系統(tǒng)的性能測試，

保障工程可實施可落地，建成效果滿足管理和服務需求，支撐智慧交通產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品體系和技術體系的發(fā)展。

建設目標

4.2.1總體目標

按照創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，立足京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)規(guī)劃建設，落實

交通強國建設試點工作要求，統(tǒng)籌河北省智慧高速公路規(guī)劃實施，通過數(shù)字化基礎設施、路況感知、智

能控制、車路協(xié)同等技術，建設多樣化分級的智慧高速，打造兼顧安全與效率的智慧高速公路體系，實

現(xiàn)路網(wǎng)、路段和人、車、環(huán)境等的泛在互聯(lián)、互感、互動，增強交通運輸運行管理的預見性、主動性、

協(xié)同性和能動性，支撐京津冀區(qū)域城市群主通道準全天候通行的技術能力建設，滿足管理和服務的多層

次需求。未來全面升級區(qū)域高速公路智慧化水平，實現(xiàn)智慧高速公路網(wǎng)級協(xié)同控制，支持車路協(xié)同、自

動駕駛技術應用。

4.2.2實施目標

本文件在滿足區(qū)域智慧高速公路協(xié)同管控基礎上，實現(xiàn)高速公路主動控制、管理服務，指導和規(guī)范

近期河北省智慧高速公路建設工作。面向未來車路協(xié)同、協(xié)同式自動駕駛的不同發(fā)展階段，提供基礎技

術能力支撐。實施目標包括：

a)建設BIM+GIS的資產(chǎn)管理設施，逐步實現(xiàn)從特殊結(jié)構物健康監(jiān)測到全要素健康監(jiān)測覆蓋。

b)建設數(shù)字感知設施，逐步實現(xiàn)交通態(tài)勢、環(huán)境監(jiān)測的連續(xù)覆蓋到全量全要素的實時感知。

2

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c)建設控制誘導設施，逐步實現(xiàn)分車道誘導到精細化誘導管控。

d)建設智慧協(xié)同設施，探索車路協(xié)同系統(tǒng)應用支撐未來自動駕駛。

e)提升交通管理水平，逐步實現(xiàn)從集約化管理到自動化管理。

f)提升交通服務水平，逐步減少高速公路封路時間，提高車輛平均行駛速度，縮短旅行時間。

g)完善融合通信網(wǎng)絡，逐步應用5G等新技術，提高通信質(zhì)量、通信速度，保障通信安全。

h)完善供電網(wǎng)絡設施，逐步實現(xiàn)能源監(jiān)測到供電系統(tǒng)高可靠、低能耗運行。

i)有選擇地布局北斗系統(tǒng)，提供高精度定位和強高精度地圖服務。

5建設等級

建設時序

智慧高速公路建設時序為初級階段、中級階段和高級階段。初級階段為主動控制智慧高速公路，中

級階段為車路協(xié)同智慧高速公路，高級階段為協(xié)同式自動駕駛高速公路，見圖1。

圖1智慧高速建設時序示意圖

智慧等級

5.2.1智慧高速公路在系統(tǒng)構成、功能應用、多要素、多場景、特征上與常規(guī)高速公路的機電系統(tǒng)有

著顯著區(qū)別。常規(guī)高速公路機電系統(tǒng)依托原有功能，對監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)某一分項系統(tǒng)的

升級改造不屬于智慧高速公路建設內(nèi)容，將其定義為Z0級，便于與智慧高速公路等級區(qū)分。

5.2.2智慧高速公路由低到高，分為Z1、Z2、Z3、Z4、Z5個等級，高等級智慧內(nèi)容涵蓋低等級智慧內(nèi)

容。其中，Z1、Z2等級為智慧高速公路初級階段，Z3、Z4等級為智慧高速公路中級階段，Z5等級為智

慧高速公路高級階段，具體劃分及特征見表1。

表1智慧高速公路分級及特征

階段等級特征

提高道路感知、控制能力支撐，實現(xiàn)交通態(tài)勢、環(huán)境監(jiān)測連續(xù)覆蓋，實現(xiàn)分車道誘

Z1

導及預警，具備可視化管理能力以及道路服務信息提示能力。

初級階段

提高道路感知、控制能力支撐，實現(xiàn)交通態(tài)勢、環(huán)境監(jiān)測連續(xù)覆蓋，實現(xiàn)分時段、

Z2

分路段、分車道的主動控制，顯著提升管理和服務水平。

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階段等級特征

提高道路感知、控制、協(xié)同能力支撐，實現(xiàn)交通態(tài)勢、環(huán)境監(jiān)測連續(xù)覆蓋，實現(xiàn)分

Z3時段、分路段、分車道的主動控制，基本實現(xiàn)集約化管理，支持車路協(xié)同，實現(xiàn)多

樣化的公眾需求服務。

中級階段

提高全系統(tǒng)資源配置和能力支撐，實現(xiàn)全量全要素的實時感知、公里級精細化主動

Z4控制，支持專用車道的自動駕駛，建成自動化管理系統(tǒng)，基本實現(xiàn)使用各方滿意的

高速公路。

實現(xiàn)全系統(tǒng)資源配置和能力支撐，實現(xiàn)全量全要素的實時感知、自動化管理，協(xié)同

高級階段Z5

感知、協(xié)同決策、協(xié)同控制，支持全通道自動駕駛，人民滿意的高速公路。

5.2.3智慧高速公路建設時序和智慧等級對應關系見圖2。

協(xié)同式自動駕駛

車路協(xié)同Z5

Z4Z4

主動控制Z3Z3

Z2Z2Z2

機電工程升級改造Z1Z1Z1

Z0Z0Z0Z0

初級階段中級階段高級階段

圖2智慧高速公路等級-階段對應圖

建設標準

智慧高速公路建設等級標準應滿足表2的要求。

表2智慧高速公路各等級建設內(nèi)容

智慧等級

建設系統(tǒng)系統(tǒng)子項建設內(nèi)容

Z1Z2Z3Z4Z5

重點路段覆蓋（含事件）●----

全路段覆蓋（含事件）-●●●●

交通運行狀態(tài)感知兩客一危等特殊車輛專項監(jiān)測◎◎◎◎●

大件運輸?shù)忍厥廛囕v專項監(jiān)測◎◎◎◎●

救援車輛專項監(jiān)測◎◎◎◎●

間隔10km設置監(jiān)測設施●----

感知系統(tǒng)環(huán)境狀態(tài)感知間隔5km設置監(jiān)測設施-●●--

間隔2km設置監(jiān)測設施---●●

重點路段、重點構造物設置健康監(jiān)

◎----

測

重點路段、全部構造物設置監(jiān)控監(jiān)

基礎設施健康狀態(tài)感知-◎◎-

測●

全路段設置健康監(jiān)測----●

設備運行狀態(tài)感知設施、設備狀態(tài)監(jiān)測◎◎◎◎●

4

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智慧等級

建設系統(tǒng)系統(tǒng)子項建設內(nèi)容

Z1Z2Z3Z4Z5

樞紐、互通、長大下坡等重點路段交

-◎---

交通態(tài)勢評估通態(tài)勢監(jiān)測評估

全路段交通態(tài)勢監(jiān)測評估--◎●●

重點路段交通風險預測-◎---

交通風險預測

全路段交通風險預測--◎●●

主線控制●●●●●

控制區(qū)域

匝道控制-◎◎●●

控制系統(tǒng)分車道門架間距4公里以上（含）●----

分車道門架間距3-4公里-●---

分車道門架間距2-3公里-◎---

控制載體

分車道門架間距1-2公里--●●◎

懸臂式情報板●●---

虛擬情報板---◎●

重點路段誘導預警●----

誘導預警

全路段誘導預警-●●●●

路圖聯(lián)動--◎●●

信息協(xié)同車道級信息提示◎◎●--

車道級駕駛引導--◎●●

重點路段路側(cè)單元（RSU）◎◎●--

協(xié)同系統(tǒng)設施協(xié)同

全路段路側(cè)單元（RSU）--◎●●

協(xié)同決策--◎◎●

手段協(xié)同

協(xié)同控制--◎◎●

場景協(xié)同安全、效率、服務--◎●●

交通預測

◎◎●●●

交通仿真

動態(tài)仿真

◎◎◎◎●

隧道等特殊構造物◎----

數(shù)字孿生

全路段

-◎◎●●

公有云

◎◎◎◎◎

私有云

管理系統(tǒng)◎◎◎◎◎

大數(shù)據(jù)管理

混合云

◎◎◎◎◎

云控平臺

-◎●●●

集約化管理

◎◎◎--

管理模式

自動化管理

---●●

數(shù)字資產(chǎn)管理全壽命周期管理系統(tǒng)

●●●●●

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智慧等級

建設系統(tǒng)系統(tǒng)子項建設內(nèi)容

Z1Z2Z3Z4Z5

面向管理者的人性化服務

◎◎◎◎◎

準全天候通行服務

-◎●●●

面向公眾的全過程服務

全旅程信息服務

●●●●●

特殊車輛信息服務

◎◎◎◎◎

服務系統(tǒng)面向特定用戶的定制服

高精度定位服務

◎◎●●●

務

強高精度地圖服務

◎◎●●●

智慧誘導服務

◎◎●●●

隧道智慧保障服務

高精度定位救援服務

◎◎●●●

注：“●”：設置；“◎”：可選設置；“-”：無須設置。

6總體架構和系統(tǒng)構成

總體架構

6.1.1智慧高速公路總體架構以業(yè)務為主線，數(shù)據(jù)為核心，融合人車路云網(wǎng)，建設可持續(xù)迭代的感知、

控制、協(xié)同、管理、服務五個核心子系統(tǒng)。子系統(tǒng)之間互為支撐、反饋、決策、呈現(xiàn)，循環(huán)交互。總體

邏輯架構見圖3。

圖3邏輯架構圖

注1：感知系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，整合不同來源，提供各類分析所需的基礎數(shù)據(jù)。

注2：控制系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，給出交通管控所需的車速車道建議。

注3：協(xié)同系統(tǒng)分發(fā)數(shù)據(jù)，面向不同的駕駛者，提供不同的信息交互方式。

注4：管理系統(tǒng)維護數(shù)據(jù)，搭建云控平臺，既面向管理者提供決策分析能力又面向網(wǎng)聯(lián)車輛提供協(xié)同計算平臺。

注5：服務系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，面向交通參與者，提供豐富多樣的應用工具。

6.1.2智慧高速公路功能架構以標準規(guī)范體系和信息安全體系為支撐，分為數(shù)字感知層、融合通信層、

云控資源層、控制和協(xié)同層和應用服務層，見圖4。

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交通管理（服務于管理者）交通服務（服務于公眾）

應全壽命資產(chǎn)管理數(shù)字孿生安全應急管理重點車輛管控智慧隧道智慧運維準全天候通行智慧收費智慧服務區(qū)

全

用車

突旅

路

公公公交發(fā)精兩隧設故服途

服收匝協(xié)

路路路靜動通事確客道智施障技路北停智務信

費道同

建養(yǎng)資態(tài)態(tài)事件路一能慧設排術警斗車慧水息

務機預服

設護產(chǎn)孿孿故應徑危耗管備查保協(xié)收誘廁平服

器收務

層管管管生生預急識管優(yōu)控監(jiān)處障同費導所評務

人費

理理理警保別控化管理估

障

主動控制車路協(xié)同

控

交通運行態(tài)勢評估交通安全風險辨識主動控制策略區(qū)域計算中心計算

制

和氣實危突邊多多應

氣運交象時險歷常態(tài)常發(fā)發(fā)區(qū)域緣源區(qū)全局級用交

交算跨區(qū)

象行通環(huán)事交史化交及計事交通協(xié)數(shù)域應交通計多通

協(xié)通法域業(yè)

環(huán)態(tài)事境故通風通流劃性件環(huán)境同據(jù)數(shù)用環(huán)境算級高

流和務及

境勢件態(tài)風狀險運行事件場感知計融據(jù)托感知能動效

同研模數(shù)據(jù)

研研預勢險態(tài)溯場景場景景及優(yōu)算合開管及優(yōu)力態(tài)調(diào)

判型管理

層判判判分指辨源策略策略策化調(diào)分放化調(diào)部度

析數(shù)識略度析度署

信標

云控資源平臺數(shù)據(jù)底座/中臺主題數(shù)據(jù)庫息準

安規(guī)

云硬件支撐平臺軟件支撐平臺

控全范

數(shù)公公養(yǎng)智交事

數(shù)

網(wǎng)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)路路護能通件體體

資高據(jù)

計存網(wǎng)基系數(shù)絡據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)壽靜動管運管應

精標系系

源算儲絡礎統(tǒng)BIM字安清脫轉(zhuǎn)關共命態(tài)態(tài)理維控急

度準

資資資支平GIS孿全洗敏換聯(lián)享管數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)

地化

層源源源撐臺生理據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)

圖

融

合

光纖專網(wǎng)北斗窄帶

通DSRCLTE-V2X5G-V2X4G/5G廣播網(wǎng)

PTN/SDH/工業(yè)以太網(wǎng)通信物聯(lián)網(wǎng)

信

層

交通運行狀態(tài)感知氣象環(huán)境狀態(tài)感知基礎設施健康狀態(tài)感知邊緣計算

邊緣計算邊緣計算控

數(shù)邊坡監(jiān)測分車道可變信息發(fā)布

制

字橋梁監(jiān)測

和主動安全誘導

感互隧道監(jiān)測

交車事視收路

能降聯(lián)協(xié)

知通輛件頻費面風互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布

...見雨網(wǎng)

數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)狀速同

度量氣設施設備運行狀態(tài)感知

層據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)況

象層廣播信息發(fā)布

在線監(jiān)測

車載單元信息交互

建設和運營保障體系（建設方、管理方、管理體制）

圖4功能架構圖

注1：數(shù)字感知層負責采集各類數(shù)據(jù)并通過融合通信層上傳至云控管理層。

注2：融合通信層負責信息的傳輸，包括光纖通信傳輸網(wǎng)絡、無線通信傳輸網(wǎng)絡以及將信息傳遞給用戶的前端系統(tǒng)。

注3：云控資源層實現(xiàn)高速公路靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)、業(yè)務管理數(shù)據(jù)、應用主題數(shù)據(jù)的匯集、清洗、整合、存儲、分

析、計算、應用和共享，以及云控管理的軟件支撐、硬件支撐、內(nèi)部處理和外部對接等。

注4：控制和協(xié)同層利用云控管理層匯集的交通數(shù)據(jù)，以主動控制和車路協(xié)同為技術核心，實現(xiàn)高速公路主動管控、

車路信息交互、信息預警等功能。

注5：應用服務層通過各應用系統(tǒng)實現(xiàn)人、車、路、環(huán)境的信息交互和應用場景實現(xiàn)，包括面向管理者、公眾和特定

用戶的智慧化、個性化服務，以及與TOCC、第三方平臺的對接。

7

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系統(tǒng)構成

6.2.1智慧高速公路建設內(nèi)容包括數(shù)字感知系統(tǒng)、主動控制系統(tǒng)、車路協(xié)同系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、交

通服務系統(tǒng)、全壽命資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智慧隧道、智慧服務區(qū)和基礎支撐。

6.2.2基礎支撐包括能源子系統(tǒng)、智慧照明子系統(tǒng)、運維子系統(tǒng)、北斗高精度定位、高精度地圖、融

合通信網(wǎng)絡、網(wǎng)絡安全和預留預埋等，用于保障智慧高速公路感知、協(xié)同、控制、管理、服務系統(tǒng)各項

功能實現(xiàn)。

智慧高速公路

全

數(shù)主車交交壽

智

字動路通通命智基

慧

感控協(xié)管服資慧礎

產(chǎn)服

知制同理務隧支

管務

系系系系系道撐

理區(qū)

統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)系

統(tǒng)

圖5智慧高速公路系統(tǒng)構成圖

7建設要求

數(shù)字感知