T CITSA09-2021车路协同系统应用层数据标准.pdf
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3.2.2子路段sectio
路段内部根据道路条件(如几何线型、车道数等)的变化又可以分成若干子路段,各子路段内部道 路条件相同。
玻璃钢管标准也可根据 报的交通状态等信息生成区域初步指令 。路侧端应结合检测器、车载端和云端信
空制方案进行制定和发布。 方面信息,提取并发送自身状态,同时汇总信息 并给出驾驶引导,供驾驶员决策或将控制指令下达给车辆控制器。
云端应可向信号灯、可变信息板等路侧设备发送SPaT、限速信息、车道信息和综合信息,可向路 侧单元发送初步信号协调方案、初步限速策略和初步车道方案等初步管控策略信息,可向车载端发送包 括天气、事故、拥堵等信息在内的综合信息。交通检测器应将其检测到的数据发送到路侧单元和云端。 路侧单元应可向云端发送车辆轨迹信息、向路侧设备发送管控策略信息和综合信息,向车辆发送管控措 施信息、车辆轨迹引导指令和其他车辆轨迹信息。车载单元能向路侧单元和云端发送车辆BSM信息。
基本应用应符合如下要求: 应能集安全、效率、信息发布为一体: 应能包括现有标准中的应用和现有测试场测试内容,目前以安全应用为主; 应能保证应用未来朝个体定制化、精细化、高效化的方向演进。
应用业务服务体系应先以信息服务类应用为依托,以安全出行类应用为突破口,建立明确的市场 和坚实的通信技术基础,而后通过不断丰富安全类、效率类和信息服务类应用进一步完善该服务系统。 而随着应用的成熟,同一场景中会并存若干应用。因此在梳理现有应用和研判演进方向的基础上,整合 需求场景和各类应用得到11个集成的基本应用,包括可变限速管理、慢行交通轨迹识别及行为分析、 车辆汇入控制、协作式车队管理、专用道柔性管理、基于轨迹控制的交叉口通行管理、生态驾驶、基于 实时网联数据的信号配时动态优化、动态车道管理、公交专用道柔性管理和综合信息发布。
6.2.1可变限速管理
可变限速管理通过设置不同限速区间,实时调整各区间限速,从而实现交通流从正常行驶区到拥堵 区的平稳过渡,降低事故风险。该应用需要避免车辆碰撞,对车流进行宏观速度差调节,还需要具备事 件信息发布的功能,
6.2.2慢行交通轨迹识别及行为分析
当路上的慢行交通接近时,慢行交通轨迹识别及行为分析应用应能达到对网联车辆进行预警,从而 达到碰撞风险告警的目的。该应用需要具备慢行交通全景感知、行为预测和碰撞避免的功能。
6.2.3车辆汇入控制
匝道附近的路侧单元根据主线交通状况,在保证车辆安全的前提下,为汇入车辆选择合理的汇入时 可、汇入位置和汇入速度,减少汇入车辆对主线车流的影响,提高高速公路及快速路的匝道处通行效率 该应用进行轨迹级的汇入控制,分配可插入的间隙,在汇入过程中需要避免碰撞。
6.2.4协作式车队管理
路侧单元根据整体和周边交通状况为车辆提供编队策略,车队的头车根据路侧编队策略形成行驶策 略,从而完成整个车队的动态管理,确保车队安全、高效出行。该应用需要应用协作式自适应巡航,能 够实现车队协同变道、车队形成与分离,同时在行驶过程中需避免车辆碰撞。
6.2.5专用道柔性管理
特殊车辆在专用道(如自动驾驶专用道、公交专用道)行驶时,RSU产播专用道处于占用状态的 信息,其余车辆收到该消息后,判断自身是否位于出清距离内,若是则离开专用道。该应用需要具备专 用道动态开放和专用道状态提醒的功能
6.2.6基于轨迹控制的交叉口通行管理
路侧端或云端根据车辆信息优化加减速度等车辆轨迹引导策略,引导车辆调整行驶状态,使其 全、生态地通过交通路口。该应用需要路侧端或云端进行全局优化,车辆能够遵循引导策略,同 车辆碰撞。
7.5高速公路匝道场景
高速公路匝道的场景为车辆的汇入控制,需要通过信号灯进行控制,
行人数据由专门的行人检测器获得,所以该部分分为检测器数据和行人轨迹数据两部分。 a)PedestrianDetector检测器数据 PedestrianID(int):检测器编号 RoadID(int):行人检测器所在路段 Location(double):检测器所在位置(相对于路段起点),m DetecTime(DateTime):检测时间 StartPoint(double):检测范围起点(相对于路段起点),m EndPoint(double):检测范围终点(相对于路段起点),m Accuracy(double):检测准确度,% DataID(int):行人数据编号 b)PedestrianData行人数据 PedestrianDatalD(int):行人数据编号 PedestrianPicture(figure):行人图片 PedestrianFlow(int):行人流量 PedestrianDensity(double):行人密度
8. 2. 2. 1 车辆轨迹数据
车辆的轨迹数据需要根据车辆类型进行分类,分为网联车和网联自动驾驶车两类。这两类车辆都可 获取其轨迹数据,并且储存下来作为历史轨迹数据,而网联自动驾驶车还需获取车辆控制参数。 a)VehicleData轨迹数据 VehiclelD(string):车辆编号,为系统中全局编号 VehicleType(int):车辆类型,网联车、网联自动驾驶车 b)HistoricalTrajectoryGroup历史轨迹组 VehiclelD(string):车辆编号
TrajectoryDataID(int):所属轨迹数据 TimeStamp(DateTime):时间戳 Longitude(double):经度, Latitude(double):纬度,。 PositionPrecision(double):位置精度,m Speed (double):速度,m/s SpeedPrecision(double):速度精度,m/s2 DirectionAngle(double):航向角, AnglePrecision(double):航向角精度, FromLinkID(int):初始路段ID LaneID(int):车道ID IntersectionID(int):驶入交叉口ID ToLinkID(int):流向路段ID ToLaneID(int):流向车道ID DisToStopline(double):到停车线的距离,m c)CVGroup网联车组 VehicleID(string):车辆编号 TrajectoryDataID:所属轨迹数据 TimeStamp(DateTime):时间戳 Longitude(double)::经度, Latitude(double):纬度, PositionPrecision(double):位置精度,m Speed (double):速度,m/s SpeedPrecision(double):速度精度,m/s2 Acceleration(double):纵向加速度,m/s2 AccelerationPrecision(double):加速度精度,m/s2 DirectionAngle(double):航向角,。 AnglePrecision(double):航向角精度, FromLinkID(int):初始路段ID LaneID(int):车道ID IntersectionID(int):驶入交叉口ID ToLinkID(int):流向路段ID ToLaneID(int):流向车道ID DisToStopline(double):到停车线的距离,m d)CAVGroup网联自动驾驶车组 VehicleID(string):车辆编号 CAVLevel(int):自动驾驶等级 TrajectoryDataID:所属轨迹数据 TimeStamp(DateTime):时间戳 Longitude(double):经度, Latitude(double):纬度, PositionPrecision(double):位置精度,m
Speed (double):速度,m/s DirectionAngle(double):航向角,。 AnglePrecision(double):航向角精度, SpeedPrecision(double):速度精度,m/s2 Acceleration(double):纵向加速度,m/s2 AccelerationPrecision(double):加速度精度,m/s2 Jerk(double):加加速度,m/s3 JerkPrecision(double):加加速度精度,m/s3 YawRate(double):横摆角速度,°/s YawRatePrecision(double):横摆角速度精度,°/s FromLinkID(int):初始路段ID LaneID(int):车道ID IntersectionID(int):驶入交叉口ID ToLinkID(int):流向路段ID ToLaneID(int):流向车道ID DisToStopline(double):到停车线的距离,
Speed (double):速度,m/s DirectionAngle(double):航向角, AnglePrecision(double):航向角精度, SpeedPrecision(double):速度精度,m/s2 Acceleration(double):纵向加速度,m/s2 AccelerationPrecision(double):加速度精度,m/s2 Jerk(double):加加速度,m/s3 JerkPrecision(double):加加速度精度,m/s YawRate(double):横摆角速度,°/s YawRatePrecision(double):横摆角速度精度,°/s FromLinkID(int):初始路段ID LaneID(int):车道ID IntersectionID(int):驶入交叉口ID ToLinkID(int):流向路段ID ToLaneID(int):流向车道ID DisToStopline(double):到停车线的距离,m
8.2.2.2检测器数据
)MicroWaveData微波雷达数据
RoadID(int):视频所在路段 Location(double):视频在路段位置(相对于路段起点),m LaneID(int):所在车道 StartPoint(double):检测范围起点(相对于路段起点),m EndPoint(double):检测范围终点(相对于路段起点),m Density(double):密度,pcu/km Occupy(double):占有率,% Congestion(bool):拥堵状态 DetecTime(DateTime):检测时间(数据回传时刻) VehicleTrajectory(figure):车辆轨迹 VehicleSpeed(double):速度,km/h RoadVideo(video):监测视频 Flow(int):流量,pcu/h g)CheckPointData卡口数据 ID(int):所属卡口编号 Location(double):检测器所在位置(相对于路段起点),m LaneID(int):检测车道 PassTime(DateTime):车辆经过时间 VehicleLicense(string):车牌号码 VehicleType(string):车辆类型 VehicleSpeed(int):车辆速度,km/h Vehiclelmage(figure):车辆图像 VehicleTrajectory(figure):车辆轨迹 Driverlmage(figure):驾驶员图像 h)VideoData电子车牌数据 VideoID(int):所属电子车牌检测器编号 Location(double):检测器所在位置(相对于路段起点),m DetecTime(DateTime):检测时间 LaneID(int):检测车道 VehicleLicense(string):车牌号码 VehicleType(string):车辆类型
8. 2. 3. 1 高速公路数据
在高速公路中,匝道把整个高速公路分成了若干路段,路段内部根据道路条件(如几何线型、车道 数等)的变化又可以分成若干子路段。 a)Network路网 ID(int):路网编号 Name(string):路网名称(城市,区域) b)Link路段 ID(int):路段编号 Name(string):路段所在道路名称
8.2.3.2 城市道路数据
8. 2.4 环境数据
环境数据需要通过检测器采集天气数据,所以该部分分为检测器数据和天气数据两部分 a)WeatherDetector检测器数据 DetectorlD(int):检测器编号 Location(double):检测器所在位置(相对于路段起点),m Range(double):探测范围,m b)WeatherData天气数据 ID(int):所属天气检测器编号 DetecTime(DateTime):检测时间(数据回传时刻) WeatherType(string):天气类型 Temperature(double):温度,°C Humidity(double):湿度,%RH WindSpeed(double):风速,m/s WindDirection(string):风向, Precipitation(int):降水量,mm PrecipitationType(string):降水类型 Visibility(int):可见度,m c)AirQualityData空气质量数据 ID(int):所属空气质量检测器编号 DetecTime(DateTime):检测时间(数据回传时刻) AQI(int):空气质量指数(AQI)是描述空气质量状况的定量指数 PM25(int):PM2.5颗粒物(粒径小于等于2.5μm)1小时平均值,μg/m3 PM10(int):PM10颗粒物(粒径小于等于10μm)1小时平均值,μg/m3 SO2(int):二氧化硫1小时平均值,μg/m3
NO2(int):二氧化氮1小时平均值,μg/m3 CO(double):一氧化碳1小时平均值,mg/m 03(int):臭氧1小时平均值,μg/m3 PrimaryPollutant(string):首要污染物
3.2.5.1高速公路管控数
高速公路匝道部分使用信号控制,由于只有一个信号灯较为简单, 路段部分的管控措施有应急车道管理和可变限速管理,两者都通 板组、可变信息板和管控方案三部分。 a)RampControl匝道控制 1)RampSignalScheme匝道信号控制方案 ID(int):控制方案编号 RampID(int):匝道编号 SignallD(int):信号灯编号 Cycle(int): 周期, s Rate(int):调节率,pcu/h Green(int):绿灯时长,s 2)SignalPhase信号灯相位 ID(int):信号灯相位编号 LaneList(list,int):车道组列表 PhaseStatus(string):当前相位状态 NextGreenTime(int):预计下次绿灯开始时间,s b)VariableSpeedLimitControl可变限速控制 1)VariableMessageSignGroup可变信息板组 ID(int):可变信息板组编号 VariableMessageSignNumber(int):可变信息板数 VariableMessageSignList(list,int):可变信息板列表 StartMileMarker(double):起始里程桩号,m EndMileMarker(double):结束里程桩号,m SectionSchemelD(int):子路段限速方案编号 2)VariableMessageSign可变信息板 ID(int):可变信息板编号 Longitude(double):经度, Latitude(double):纬度, MileMarker(double):里程桩号,m LaneSchemeID(int):显示车道限速方案编号 3)SectionScheme子路段限速方案 ID(int):限速方案编号 LinkID(int):路段编号 SectionList(list,int):子路段列表 LaneSchemeList(list,int):车道限速方案列表
4)LaneScheme车道限速方案 ID(int):限速方案编号 LaneList(list, int):车道组列表 LaneSpeedList(list,int):车道限速列表 c)DedicatedLaneControl主线车道动态控制 1)VariableMessageSignGroup可变信息板组 ID(int):可变信息板组编号 VariableMessageSignNumber(int):可变信息板数 VariableMessageSignList(list,int):可变信息板列表 StartMileMarker(double):起始里程桩号,m EndMileMarker(double):结束里程桩号,m SectionNumber(int):子路段数 SectionList(list,int):子路段列表 2)VariableMessageSign可变信息板 ID(int):可变信息板编号 Longitude(double):经度,。 Latitude(double):纬度,。 MileMarker(int):里程桩号,m LaneSchemelD(int):显示车道方案编号 3)LaneScheme车道方案 ID(int):车道方案编号 LaneID(int):车道编号 LaneType(int):车道类型(专用道、隧道内车道) LaneStatus(bool):是否开放 8.2.5.2城市道路管控数据 城市道路交义口采用信号控制,由控制方案、相位阶段和信号灯相位这三部分组成。路段部分的车 道功能控制和公交专用道管理也都通过可变信息板进行控制。 a)SignalControl信号控制 1)SignalScheme控制方案 ID(int):控制方案编号 IntersectionID(int):交叉口编号 RinglD(int):相位阶段编号 2)PhaseStage相位阶段 ID(int):相位阶段编号 PhaseStageNumber(int):阶段数 SignalPhaselD(int):信号灯相位编号 3)SignalPhase信号灯相位 ID(int):信号灯相位编号 SignalDirection(string):信号方向 LaneList (list, int):车道组列表 PhaseStatus(string):当前相位状态 NextGreenTime (int):预计下次绿灯开始时间s
4)LaneScheme车道限速方案 ID(int):限速方案编号 LaneList(list,int):车道组列表 LaneSpeedList(list,int):车道限速列表 c)DedicatedLaneControl主线车道动态控制 1)VariableMessageSignGroup可变信息板组 ID(int):可变信息板组编号 VariableMessageSignNumber(int):可变信息板数 VariableMessageSignList(list,int):可变信息板列表 StartMileMarker(double):起始里程桩号,m EndMileMarker(double):结束里程桩号,m SectionNumber(int):子路段数 SectionList(list,int):子路段列表 2)VariableMessageSign可变信息板 ID(int):可变信息板编号 Longitude(double):经度,。 Latitude(double):纬度,。 MileMarker(int):里程桩号,m LaneSchemelD(int):显示车道方案编号 3)LaneScheme车道方案 ID(int):车道方案编号 LaneID(int):车道编号 LaneType(int):车道类型(专用道、隧道内车道) LaneStatus(hool):是否开放
8. 2.5.2 城市道路管控数据
道功能控制和公交专用道管理也都通过可变信息板进行控 a)SignalControl信号控制 1)SignalScheme控制方案 ID(int):控制方案编号 IntersectionID(int):交叉口编号 RingID(int):相位阶段编号 2)PhaseStage相位阶段 ID(int):相位阶段编号 PhaseStageNumber(int):阶段数 SignalPhaseID(int):信号灯相位编号 3)SignalPhase信号灯相位 ID(int):信号灯相位编号 SignalDirection(string):信号方向 LaneList(list,int):车道组列表 PhaseStatus(string):当前相位状态 NextGreenTime(int):预计下次绿灯开始时间,S
b)LaneFunctionControl车道功能控制 1)VariableMessageSignGroup可变信息板组 ID(int):可变信息板组编号 VariableMessageSignNumber(int):可变信息板数 VariableMessageSignList(list,int):可变信息板列表 LinkNumber(int):路段数 LinkList(list,int):路段列表 2)VariableMessageSign可变信息板 ID(int):可变信息板编号 Longitude(double):经度,。 Latitude(double):纬度,。 LinkID(int):路段编号 LaneSchemeID(int):显示车道方案编号 3)LaneScheme车道方案 ID(int):车道方案编号 LaneList(list,int):车道组列表 LaneFunctionList(list,string):车道功能列表 c)BusTransitLane公交专用道控制 1)VariableMessageSignGroup可变信息板组 ID(int):可变信息板组编号 VariableMessageSignNumber(int):可变信息板数 VariableMessageSignList(list,int):可变信息板列表 LinkNumber(int):路段数 LinkList(list,int):路段列表 2)VariableMessageSign可变信息板 ID(int):可变信息板编号 Longitude(double):经度,。 Latitude(double):纬度, LinkID(int):路段编号 LaneSchemeID(int):显示车道方案编号 3)LaneScheme车道方案 ID(int):车道方案编号 LaneID(int):专用道编号 LanaStatu (baal县不亚放
车路协同数据资源体系中应包括基本安全消息、信号灯消息、路侧交通信息、地图信息、慢行交 通轨迹、面向车队的管控方案、检测器数据、限速信息、车速引导方案、车道功能、综合信息、动态车 道方案、协调控制方案和个体控制方案共14种消息。其中前4种消息已在国标中制定,后10种消息的 设计结果表所示。
示例1:表1M1基本安全消息(BSM)
示例2:表2M2信号灯消息(SPaT)
示例4:表4M4地图信息(MAP)
示例5:表5M5慢行交通轨迹(VTT)
示例6:表6M6面向车队的管控方案(FCS)
示例8:表8M8限速信息(SLM)
示例9:表9M9车速引导指令(SGS
示例10:表10M10实时车道功能(RLF)
示例11:表11M11综合信息(GEM)
示例12:表12M12动态车道方案(DLS)
示例13:表13M13信号协调控制方案(SCCS)
示例14:表14M14个体控制方案(ICS)
数据管理应符合如下基本要求: 应符合T/ITS0115一2019对于数据采集方面的要求; 由于检测源设备自身损坏造成的无检测源数据情况,不属于数据问题; 数据传输在不同的场景下需要制定不同的要求。
主要针对数据采集过程,从完整性、准确性、覆盖度三个方面对数据进行要求。 (1)完整性。数据的完整性说明如下:应避免存在缺失(接口断)或重复数据;完整度不应 5%。完整度的定义如式1所示:
安全生产标准规范范本规定时间内非重复且完整的数据
规定时间内获得的相关全部数据
(2)准确性。数据的准确性说明如下:数据错误或异常是指数据与实际情况出现明显偏差,如超 过理论极限值、严重不符合统计学规律等;准确度应高于80%。准确度的定义如式2所示: 规定时间内准确的数据
规定时间内获得的相关全部数据
(3)覆盖度。数据的覆盖度应符合以下要求:应覆盖信号控制交叉口的各交叉道路;应覆盖次干 道(含)以上等级道路:应覆盖全天24h。
主要针对V2X消息,需要考虑通信距离、延迟以及更新频率。根据场景的不同,消息的传输要求 有所区别,各场景的传输要求如下表所示,
工程质量标准规范范本15:表15各场景消息传
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