智慧高速公路车路协同系统框架及要求
范围与目的
本标准规定了高速公路车路协同系统的架构、通信接口、应用服务、功能、性能及安全要求,适用于智慧高速的建设、管理、运营和信息服务领域。标准旨在规范车路协同架构,满足中国智能运输系统发展需求。
系统架构
车路协同系统由五个层级组成:车载终端(OBU、T-Box等)、路侧设备(计算设备、传感设备、通信设备、电子标志标线)、通信网络(光纤/有线网络、无线通信网如LTE、5G、DSRC)、边缘平台(路段信息采集、数据处理、本地调度)和中心平台(区域信息管理、全局数据分析、第三方对接)。
关键设备分类
- 路侧设备:包括路侧计算设备(如MEC)、路侧通信设备(V2X RSU、通信基站)、路侧传感设备(基础设施感知、交通状态感知、气象监控)和电子标志标线。
- 车载终端:支持车辆信息采集与V2X通信,包括OBU、T-Box、辅助/自动驾驶终端等。
通信接口
定义了七类接口(T1至T7):
- T1:OBU与边缘平台(交通管理、服务、电子收费等)。
- T2:OBU间(T20)或OBU与路侧设备(T21,安全驾驶、电子收费等)。
- T3:边缘平台间(跨路段数据交互)。
- T4:边缘平台与中心平台(跨区域数据传输)。
- T5:路侧设备与边缘平台(道路信息、控制指令等)。
- T6:中心平台与第三方应用。
- T7:路侧计算设备与通信设备(如RSU)。
应用服务
- 平台系统服务:数据采集、存储、开放、人机界面、安全管理、设备管理、算法管理等。
- 应用服务:设备连接、信息处理、事件分发、交通管控、安全证书管理等。
- 开放接口服务:第三方应用赋能、配置管理、设备连接、系统对接、应用算法服务等。
典型应用场景
涵盖安全(异常车辆预警、道路安全预警等)、服务(ETC提醒、服务区排队信息等)、出行(智能导航、动态地图等)三大类共19个子场景。
数据类型
分为周期性数据(交通统计、道桥隧健康监测等)和事件型数据(设备故障、事故报警等)。
功能要求
- 数据采集:路侧设备需采集交通事件、车辆信息、其他交通参与者信息、交通状态数据等;应用平台需接入外部信息及第三方数据。
- 信息服务:发布自动驾驶辅助信息、动态路况信息;支持第三方应用服务(高精度地图更新、车企数据更新等)。
性能要求
- 通信性能:路侧设备支持广播与单播,车载终端支持单播与广播,平台支持蜂窝通信;紧急事件发布时延<1分钟。
- 数据采集:RSU准确率>99%,处理时延<100ms;平台基础数据库支持1P以上存储,紧急事件处理时延≤1分钟。
- 应用服务:道路管控支持全覆盖、车道级;高精度地图服务支持1米级(车速<120km/h);高精度定位服务支持1米级(车路协同)或20cm级(自动驾驶),时延<100ms/10ms。
可靠性要求
路侧与车载设备免维护工作时间≥5万小时,管理平台故障率<0.1%,故障恢复时间≤1小时。
安全要求
设备需通过质量认证,平台需满足等保三级,数据通过认证和加密保证可信度。
系统分级
根据车路协同水平与设施能力,分为四级:
- 1级(基础道路):数字化设施无要求,车路交互通过物理指示。
- 2级(数字化道路):静态/动态事件信息、信号灯等全面网联化。
- 3级(感知融合道路):支持车路协同感知融合,提供交通全量信息与道路协同服务。
- 4级(协同控制道路):支持车路协同决策与交通调度,实现车队编队行驶。