数字交通 隧道智能机电系统互联互通和安全技术规范

T/ITS0232-20XX 数字交通隧道智能机电系统互联互通和安全技术规范 TechnicalSpecificationofInterconnectionandCyberSecurityforIntellgentDigitalTunnel'sElectromechanicalSystem （征求意见稿） （本草案完成时间：2023年7月18日） 在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。 中 国 智 能 交 通 产 业 联 盟发 布 T/ITS0232-XXXX 目次 目次.............................................................................I前言.............................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语、定义和缩略语..................................................................14总体框架............................................................................25路段中心/隧管所互联互通技术要求.....................................................36隧道配电房互联互通技术要求.........................................................107隧道侧互联互通技术要求.............................................................138安全技术要求.......................................................................14 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《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。 本文件由中国智能交通产业联盟（C-ITS）提出并归口。 本文件起草单位：华为技术有限公司、交通运输部公路科学研究院、江西方兴科技股份有限公司、深圳开鸿数字产业发展有限公司、湖南开鸿智谷数字产业发展有限公司、山东高速信息集团有限公司、北京万集科技股份有限公司、广州埃特斯通讯设备有限公司、电信科学技术研究院有限公司。 本文件主要起草人： T/ITS0232-XXXX 数字交通隧道智能机电系统互联互通和安全技术规范 1范围 本文件规定了隧道智能机电系统的网络总体架构，联网要求，网络功能要求，部署要求，接口要求，可靠性要求，安全要求，网络维护要求，节能要求以及设备要求等内容。 本文件适用于公路行业在建设隧道智能化机电系统过程中网络设计、网络技术及设施选用、网络部署，隧道智能化机电系统运维、运营过程中网络互联互通管理及维护进行指导。 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/T18567-2010高速公路隧道监控系统模式GB/T26944-2011隧道环境检测设备GB/T34428.5-2017高速公路监控设施通信规程第5部分：隧道环境检测器GB/T51244-2017公众移动通信隧道覆盖工程技术规范JTGD70/2-2014公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施JTG/TD70/2-01-2014公路隧道照明设计细则JTG/TD70/2-02-2014公路隧道通风设计细则JTG/TF72-2011公路隧道交通工程与附属设施施工技术规范JTGH12-2015公路隧道养护技术规范JT/T610-2004公路隧道火灾报警系统技术条件T/ITS0125-2020智慧高速公路信息化建设总体框架T/ITS0144-2021普通国省干线智慧公路建设框架 3术语、定义和缩略语 下列术语和定义适用于本文件。 3.1术语和定义 3.1.1 智慧高速公路intelligentexpressway 智慧高速公路市以多维状态感知、多源信息融合等手段对高速公路运行状态进行智能感知为基础， T/ITS0232-XXXX 为运营方提供智慧化的监测、应急、养护、运维、决策能力，为交通管理方提供智慧化交通管控能力，为公众提供智能化安全、高效、绿色的出行体验，具备数字化、网联化、智能化等特征的高速公路。 3.1.2 数据治理datagovernance 数据治理是对数据的全生命周期进行管理，包含数据采集、清洗、转换、存储等环节的工作，以及数据资产目录、数据标准、质量、安全、服务与应用等方面的内容。 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件MEC:多接入边缘计算（Multi-accessEdgeComput）RSU:路侧单元（RoadsideUnit）V2X:车联网(Vehicle-to-Everything) 4总体框架 4.1总体架构 隧道智能机电系统智能互联网络总体架构宜按照“路段中心/隧管所—隧道配电房—基层通信单元”三级确定，如图1所示。 路段中心/隧管所应具备隧道综合管控平台和物联网平台。 隧道配电房应具备边缘网关能力。 隧道侧应具备紧急电话、照明、通风、广播、视频、CO/V、可变信息的智能控制能力。承载网宜采用SDH/MSTP光纤传输系统、PTN组建，也可采用OTN、以太网交换技术组建。接入网宜采用环型结构，也可根据基层通信站分布情况选用相切环或环带链网络结构。 5路段中心/隧管所互联互通技术要求 5.1隧道综合管控平台功能要求 5.1.1基础设施数字化 基础设施数字化应具备高精地图采集、三维场景构建、隧道数字孪生、动态资产管理功能，功能要求分别规定如下： a)高精地图采集 应采集隧道全域范围高精度地图，建立隧道空间参考系，满足感知设备的标定要求，为隧道数字孪生系统提供交通要素静态位置信息。隧道内高精地图数据相对精度不超过20cm。 b)三维场景构建 应对隧道路面、附属设施、隧道内构筑物、隧道外景物等建模，基于高精度地图，构建与真实世界空间、时间同步的三维场景； T/ITS0232-XXXX c)隧道数字孪生 应建设隧道全域数字孪生系统，实时将交通实景和事件信息进行数字重构与可视化展现。 数字孪生平台软件宜支持C/S模式与B/S模式，数字孪生平台端呈现帧率不少于30帧/秒。 d)动态资产管理 应通过数字孪生技术，对隧道土建结构、机电设施等实体资产进行实时采集、健康状态诊断与质量评价，完成隧道资产全生命周期范围内的运维及养护。 5.1.2主动安全管理 主动安全管理应具备融合感知、全域跟踪、事件预警、应急预案、设备联动、智能巡检等功能，功能要求分别规定如下： a)融合感知 宜结合激光雷达、毫米波雷达、视频等不同传感器的优势，将多源传感器数据进行融合，实现对隧道内外环境与交通参与者目标的高可靠感知。 b)全域跟踪 应通过在隧道内连续部署感知设备，实现车辆从驶入隧道到驶出隧道全过程位置的连续采集，实现隧道内多目标连续追踪。 c)事件预警 应通过智能感知与边缘计算技术，实现对隧道内火灾、事故、变道、停车、拥堵、超速、慢速、遗洒物等异常事件进行实时监测，并向隧道综合管控平台实时发送预警信息。 d)应急预案 应建立隧道机电设备联动控制预案库与专项应急预案库，基于隧道感知系统与综合管控平台，实现对隧道应急事件的精准定位、一站式接报、快速处置。 e)设备联动 应具备隧道应急联动控制功能，对隧道机电设备进行分区控制，实现一键下发机电设备联动控制预案。 f)智能巡检 隧道内宜设置巡检机器人系统，用于隧道视频复核监测、温湿度监测等，并提供隧道内发生事故、遗洒物等异常事件时的探照预警功能，同时应接受隧道感知系统提供的信号，及时移动至指定位置进行巡检工作。 5.1.3隧道综合管控 隧道综合管控应包括物联网边缘中台、区域控制、智能照明、智能通风、统计分析、能源管控等功能，功能要求分别规定如下： a)物联网边缘中台 应在隧道端部署物联网边缘中台，实现不同品牌、不同类型的设备统一接入。通过对所有接入设备进行协议制定和解析，实现前端感知数据的实时接收、边缘设备的实时控制、设备程序升级,为边缘数据汇聚、多源数据实时共享与交换提供支持。 b)区域控制 隧道现场机电设备应通过变电所及隧道内的可编程控制器PLC、工业采集控制执行器MCA、工业以太网交换机等设备实现区域控制，将通风系统、照明系统、车道指示器、交通控制系统、卷帘门、风速风向检测器、CO/VI检测器、消防水泵等传统机电设备进行统一管控，并接入物联网边缘中台实现数据交换共享。 c)智能照明 T/ITS0232-XXXX 根据不同工况下的交通流量、能见度、光强、交通事件等数据，形成照明系统开关、亮度的智慧化方案，实现照明自动调节，保障安全，节能降耗。 d)智能通风 通过采集和分析隧道内不同工况下交通流量、交通车辆平均车速、废弃物排放量、CO含量、能见度等数据，形成风机启动、控制的智慧化方案，实现隧道及时通风，保障隧道安全，同时降低能耗。 e)统计分析 提供日报、周报、月报和年报的报表查询及导出功能，对隧道内异常事件、设备故障、设备运行、监测数据灯进行统计分析。 f)能源管控 隧道能源管控系统主要对变电所内电力设备与环境监控系统进行状态监测，包括变电所配电柜、电力开关、通风系统、环境监测以及光伏发电等系统的监控。 5.2物联网平台功能要求 5.2.1设备联结 设备联接功能包括接入管理、设备鉴权、负载均衡、长连接和短连接等，功能要求分别规定如下： a)接入管理功能要求： 1)应支持设备直接接入、边缘网关接入、第三方系统接入等多种接入方式；2)应支持有线宽带、移动通信网、NB-IoT及其他无线接入等多种网络接入方式；3)应支持HTTP/HTTPS、MQTT/MQTTS、LwM2M/CoAP等多种协议接入方式；4)应支持SDK、API等多种应用接入方式；5)应提供支持多操作系统和多语言的设备接入SDK开发工具。 b)设备鉴权功能要求： 1)应支持对接入平台的设备进行鉴权认证，确定终端设备的有效身份，认证成功后下发内部唯一标识到设备；2)应具备一机一密的设备认证机制，生成密码要素应包括但不限于设备编号、厂商代号、设备类型、出厂信息等。 c)负载均衡功能要求： 1)应提供分布式消息中间件，平台支持根据设备接入协议设置分布式消息中间件对应主题，形成物联接入设备协议与所述主题的映射关系；2)应支持设备数据负载均衡，平台支持根据不同负载均衡策略，将设备数据转发至后续的数据处理模块。 d)应支持长连接和短连接等多种连接方式。 5.2.2设备管理 设备管理功能包括设备注册、设备注销、设备信息查询、设备变更管理、设备升级管理和设备群组管理等，功能要求分别规定如下： a)设备注册功能要求： 1)应支持单个设备注册或批量设备注册，并分配内部唯一设备标识，且内部设备标识与设备编码应建立关联关系；2)应支持设备信息的注册，包括但不限于设备名称、设备用户、设备厂商、设备位置、设备类型、设备型号、协议类型等