1、高速公路交通流数字化表达技术规范Technical Specification for Digital Description of Expressway Traffic Flow目次前言I引言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义23.1 术语23.2 缩略语24 总体要求35 交通流数字化的应用场景及要求55.1 基本规定55.2 高速公路主线路段55.3 高速公路匝道55.4 收费站55.5 服务区65.6 隧道66 交通流数字化数据集76.1 数据项定义76.2 数据代码定义76.3 车辆轨迹数字化表达数据元素86.4 交通流事件表达数据元素86.5 交通流状态表达数据元素96.6 设备版本数据元素106.7 设施诊断数据元素107 接口要求127.1 交通流数字化的信息交互接口应适应道路数字化、网联化、智能化发展要求。127.2 感知设备数据上报接口要求127.3 路侧智能站与开放数据服务平台接口要求12附录 A(规范性) 感知设备数据上报接口消息帧要求13A.1 约定13A.2 消息帧要求13附录 B(资料性) 路侧智能站与数据平台的典型消息格式19B.1 路侧智
2、能站与平台的接口地址格式19B.2 交通流表达数据元素 JSON 格式示例19IT/ITS XXX-2023高速公路交通流数字化表达技术规范1 范围本文件规定了高速公路交通流轨迹、交通事件等状态特征数字化表达技术的总体要求、应用场景、数据集及接口要求。本文件适用于高速公路沿线应用毫米波雷达、视频智能识别、ETC短程通信、路侧智能站、车载北斗定位终端等感知和交互设备,连续感知和获取车辆位置、车辆特征、交通事件和交通流状态等数据,结合数字孪生、高精度数字底图等引擎和平台,实现高速公路重点路段和重点区域交通流状态数字化表达的技术实现。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/T917-2017公路路线标识规则和国道编号GB/T28789-2012视频交通事件检测器GB/T24726-2021交通信息采集 视频车辆检测器GB/T26942-2011环形线圈车辆检测器GB/T20609-2023交通信息采集 微波交通流检测器GB/T
3、20851-2019电子收费 专用短程通信GB/T34228-2017高速公路监控设施通信规程GB/T28059-2011公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范术语和符号JTG A03-2018国家高速公路网命名和编号规则JT/T808-2019道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式T/ITS 0172-2021智能交通 毫米波雷达交通状态检测器173 术语和定义3.1 术语下列术语和定义适用于本文件。3.1.1交通流数字化表达 digital description of expressway traffic flow是指高速公路沿线应用毫米波雷达、视频智能识别、ETC短程通信、路侧智能站、车载北斗定位装置等感知和交互设备,通过直接探测或通过车载设备交互获取等方式,连续感知和获取车辆位置、车辆运动状态、车辆特征属性和交通事件等数据,结合数字孪生、高精度数字底图等引擎和平台,实现高速公路重点路段和重点区域交通流状态精细化展示和数值化计算的过程。3.1.2路侧智能站 roadside facility在公路沿线设置的,具备管理和接入毫米波雷达、视频摄像头等车流数字化探测感知模块
4、,ETC路侧单元或其他短程通信单元等车载终端信息交互模块,并能够处理多个采集感知源数据,实现特定区域内车辆轨迹连续表达功能的软硬件系统。3.1.3ETC 路侧单元 ETC roadside unit安装在路侧用于同过往车辆上的车载单元进行通信的天线及控制设备。3.1.4ETC 车载单元 ETC on-board unit安装在车辆上并且支持与路侧单元进行信息交换的设备。3.1.5一般气象环境条件 general weather and environment condition指的是未启动交通气象环境应急预案情况下的气象环境条件,如晴天、小雨、中雨、轻雾、雾、小雪、中雪等一般气象条件,以及白天、夜间、大雾及以下等能见度环境条件。3.2 缩略语下列缩略语适用于本文件。DSRC 专用短程通信(Dedicated Short Range Communication) ETC 子不停车收费(Electronic Toll Collection)OBU 车载单元(On Board Unit)RSF 路侧智能站(Roadside Facilities) RSU 路侧单元(Road Side Uni
5、t)4 总体要求4.1 交通流数字化表达功能是智慧公路系统的重要组成部分。实现交通流数字化表达功能的智慧公路系统宜包含感知交互、边缘数据处理、数据平台、数据与通信传输等层级和功能,交通流数字化相关智慧公路系统功能框架见图 1。车道控制器/路侧智能站ETC-RSU/拓展应用RSUETC电子标签车辆标识及运行轨迹交通拥堵、交通事故等涉车交通事件抛洒物等涉路交通事件行人等移动目标运行轨迹出行服务路网运行管理执法管理建设管理养护管理运输管理车辆卫星定位终端雷达/ETC融合感知开放数据服务平台车流数字化计算与推演车流数字化表达与展示孪生引擎雷达/视频融合感知视频事件感知/号牌识别毫米波交通雷达感知数据及通信传输交通流数字化应用场景及数据感知与交互设备通信传输接口路侧智能站通信传输接口交通流数字化数据集流式计算Kafka等数据接入管理联网收费业务应用数据平台多传感融合感知处理跨设备融合数据接入、处理与转发设备接入与状态管理路侧智能站边缘数据处理交通流数字化感知交互交通流数字化对象表征对象已有功能配置交通流数字化系统典型功能配置交通流数字化数据及通信传输功能配置图1 交通流数字化相关智慧公路系统功能
6、框架图4.2 交通毫米波雷达、智能视频等交通流数字化检测采集装备应具备车辆标识、车辆类型、车辆高精位置坐标连续检测、交通事件动态发现等功能,单一设备感知区域内宜实现车辆行驶轨迹连续记录,一般气象环境条件下轨迹连续记录准确率应不低于 95%。4.3 ETC 路侧单元及其他短程通信路侧单元等通过与车载装备(OBU)交互实现交通流数字化获取的装备,应具备车辆唯一标识、车辆类型、检测区域内车辆高精位置坐标连续检测等功能,一般气象环境条件下车辆状态检测识别率应不低于 99%。具备北斗定位功能的车载装备,宜具备定位信息连续上传功能。4.4 宜采用融合感知技术及装备,实现交通毫米波雷达与视频车辆牌照识别或 ETC 路侧单元、其他短程通信路侧单元等融合感知和获取能力,实现车辆唯一标识,车辆形状、颜色等特征属性,车辆高精度位置坐标、车辆速度、加速度、角速度等运动状态,交通事件动态发现等功能,单一设备感知区域内宜实现具备唯一标识的车辆形式轨迹连续记录,一般气象环境条件下轨迹连续记录准确率应不低于 98%。4.5 同一监测区域宜通过配置路侧智能站等方式实现区域内交通毫米波雷达、视频号牌识别或 ETC 天线、
7、其他短程通信天线等多技术与设备融合感知和获取能力,实现车辆唯一标识,车辆形状、颜色等特征属性,车辆高精度位置坐标、车辆速度、加速度、角速度等运动状态,交通事件动态发现等功能,监测区域内宜实现具备唯一标识的车辆形式轨迹连续记录,一般气象环境条件下轨迹连续记录准确率应不低于 90%。4.6 交通流数字化应具备停止事件、逆行事件、拥堵事件、机动车驶离等交通事件自动检测及事件报警信息提示功能,可具备其他自定义的事件检测功能,一般气象环境条件下有效检测范围检测精度要求如下:检测率:不小于 98%;漏报率:不大于 2%;虚报率:不大于 1%;检测报警时间:不大于 3s。4.7 行人事件、抛洒物事件等交通事件,一般气象环境条件下有效检测范围检测精度要求如下:检测率:不小于 90%;漏报率:不大于 2%;虚报率:不大于 1%;检测报警时间:不大于 3s。4.8 交通流数字化应具备车流量、平均车速、分车道车流量、分车道平均车速、分车道占有率、排队长度参数等交通流参数检测功能, 一般气象环境条件下检测精度宜不低于 98%。4.9 通过融合感知实现车辆唯一标识和车辆驾驶行为监测功能的设备,可具备个体车辆急加
8、速、急减速、急变道、超速、慢速等不良驾驶行为分析功能,一般气象环境条件下车辆驾驶行为检测准确率宜不低于 95%。可具备通过通用或专用智能终端发布功能。4.10 应实现设备覆盖路段内的车辆实时轨迹监测和历史轨迹还原功能。4.11 可依托卫星定位监控终端采集车辆行驶连续轨迹,并与路侧采集的交通流数字化数据进行融合与应用。卫星定位监控终端数据及传输应符合 JT/T808-2019道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式文件要求。5 交通流数字化的应用场景及要求5.1 基本规定5.1.1 年平均日交通量或日设计交通量不少于12000 且设计服务水平不低于二级的高速公路宜全线开展交通流数字化感知,可以两个互通立交之间路段为一个监测区域开展轨迹连续记录与监测。5.1.2 交通事故、交通拥堵及道路阻断等交通事件频发区域、低能见度交通气象常发区域,宜设置为监测区域,开展交通流数字化监测。5.1.3 跨江河特大桥、特长隧道宜开展交通流数字化监测。5.1.4 出入口车道总数超过 10 个的收费站区域宜开展交通流数字化监测。5.1.5 二类及以上高速公路服务区宜开展交通流数字化监测。5.1.6 一般气象环境条件下,各场景交通流数字化相关感知设备性能要求见表 1:表1 一般气象环境条件下,各场景交通流数字化相关感知设备性能要求最远探测距离最大测速范围速度精度横向位置精度纵向位置精度数据更新频率方位角分辨率方位角精度高速公路主线路段600m60m/s0.1m/s1.5m4m10Hz0.70.1高速公路匝道250m60m/s0.1m/s1.5m4m10Hz0.70.2收费站250m40m/s0.1m/s1.5m4m10Hz1.00.2服务区250m40m/s0.1m/s1.5m4m10Hz1.5
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