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中国智能通通协会

【标准解读】智慧道路的分享是什么?

2021-05-27来源:5G行业使用


  2019年3月,欧洲道路运输研究咨询委员会发布《Connected Automated Driving Roadmap》,定义自动驾驶的基础设施支持级别。
  2019年9月,中国公路学会自动驾驶工作委员会、自动驾驶标准化工作委员会发布了《智能网联道路系统分级定义与解读报告(征求意见稿)》。
  2020年12月,中国智能交通产业联盟发布《智慧高速公路 车路协同系统框架及要求》,其中规范性附录给出智慧高速车路协同系统等级划分。
  2021年3月,中国智能交通协会发布《智慧高速公路分级(征求意见稿)》。
  01自动驾驶的基础设施支持级别
  2019年3月,ERTRAC(欧洲道路运输研究咨询委员会,European Road Transport Research Advisory Council)发布《Connected Automated Driving Roadmap》,定义ISAD(自动驾驶的基础设施支持级别,Infrastructure Support levels for Automated Driving)[1]。

  E级别最低,无数字化信息,不支持自动驾驶的传统基础设施,完全依赖于自动驾驶车辆本身;D级别支持静态道路标识在内的静态数字化信息,而交通信号灯、短期道路工程和可变信息交通标识牌需要自动驾驶车辆识别;C级别支持静态和动态基础设施信息,包括可变信息交通标识牌、告警、事故、天气等;B级别支持协同感知,即可感知微观交通情况;A级别支持协同驾驶,数字化基础设施可以引导自动驾驶车辆的速度、间距、车道。
  基础设施部署的常见做法:流量控制系统通常部署在交通通行频繁达到通行能力限制的高速公路路段,而其他交通流很少中断的公路路段则不需要部署固定的交通控制系统。下图示例说明了ISAD级别是如何部署的,可用于简单描述自动驾驶车辆的期望公路网。对于容易出现交通阻塞的合流匝道位置,需要建设A级基础设施来进行交通控制(蓝色区块);对于交通通行频繁的高速公路路段,需要建设B级基础设施来进行协同感知(绿色区块);对于一些交通运行较为顺畅的快速路段,仅需要建设C级基础设施来提供动态信息给行驶车辆(黄色区块);而对于二级公路网络可以建设D级基础设施;在一些乡村地区不需要建设智能化的基础设施配套。

  02智能网联道路系统分级
  2019年9月21日,中国公路学会自动驾驶工作委员会、自动驾驶标准化工作委员会发布了《智能网联道路系统分级定义与解读报告(征求意见稿)》。从交通基础设施系统的信息化、智能化、自动化角度出发,结合应用场景、混合交通、主动安全系统等情况,把交通基础设施系统分为I0级到I5级[2]。
  I0级(无信息化/无智能化/无自动化),交通基础设施无检测和传感功能,由驾驶员全程控制车辆完成驾驶任务和处理特殊情况,或者完全依赖于自动驾驶车辆本身。
  I1级(初步数字化/初步智能化/初步自动化),交通基础设施可以完成低精度感知及初级预测,感知设备能实时获取连续空间的车辆和环境等动态数据,自动处理非结构化数据,并结合历史数据实现车辆行驶的短时、微观预测,为单个自动驾驶车辆提供自动驾驶所需静态和动态信息。
  I2级(部分网联化/部分智能化/部分自动化),交通基础设施将高精度感知及深度预测结果传递给车辆,为自动驾驶车辆提供所需信息,在有限条件下可以初步实现自动驾驶控制、基础设施系统接管和控制自动驾驶车辆。基础设施系统依托I2X通信,为车辆提供横向和纵向控制的建议或指令,同时车辆向道路反馈其最新规划决策信息。
  I3级(基于交通基础设施的有条件自动驾驶和高度网联化),高度网联化的交通基础设施可以在数毫秒内为单个自动驾驶车辆(自动化等级大于1.5及以上)提供周围车辆的动态信息和控制指令,可以在包括专用车道的主要道路上实现有条件的自动化驾驶。遇到特殊情况,需要驾驶员接管车辆进行控制。基础设施系统可实现对自动驾驶车辆的横向和纵向控制,要求自动驾驶车辆的自动化等级达到1.5或以上。
  I4级(基于交通基础设施的高度自动驾驶),交通基础设施为自动驾驶车辆(自动化等级大于1.5及以上)提供详细的驾驶指令,可以在特定场景/区域(如预先设定的时空域)实现高度自动化驾驶,实现对自动驾驶车辆的接管与控制,完成车辆的感知、预测、决策、控制等功能。遇到特殊情况,由交通基础设施系统进行控制,不需要驾驶员接管。
  I5级(基于交通基础设施的完全自动化驾驶),交通基础设施可以满足所有单个自动驾驶车辆(自动化等级大于1.5及以上)在所有场景下完全感知、预测、决策、控制、通讯等功能,并优化部署整个交通基础设施网络,实现完全自动驾驶。完全自动驾驶所需的子系统无需在自动驾驶车辆设置备份系统。提供全主动安全功能。遇到特殊情况,由交通基础设施系统进行控制,不需要驾驶员参与。

03智慧高级车辆协同协同等级等级分
  2020年12月,中国智能交通产业联盟发布《智慧高速公路 车路协同系统框架及要求》,其中规范性附录给出智慧高速车路协同系统等级划分,其中每一级都是在前一级基础上的增强配置和应用服务升级[3]。
  1级(基础道路),道路交通标志和标线设施完备。静态标志标线,无可识读电子标志;信息发布:情报板、红绿灯、车道通行灯等常规方式;路侧设施:道路检测感知设备(摄像机、气象传感器、雷达等)自成体系,未网联化。
  2级(数字化道路),安装路侧智能感知(气象、交通流)、通信和计算设备。标志标线:具备车道级标志标线信息推送功能;信息发布:具备非视距信息推送功能,可将信号灯、限速标志、车道线、动态事件、气象、施工、预警信息等推送至车辆;路侧设施:支持蜂窝和C-V2X车路直连通信,提供本地交通流、动态事件感知及计算,能提供V2N车联网业务、高精地图及定位辅助。
  3级(多源融合感知道路),具备基于云控平台的道路管控服务,支持全域交通信息采集、车路协同感知融合和交通信息处理。双向信息交互:具备 RSU-OBU 双向通信功能;路侧设施:C-V2X支持单播/组播通信、为自动驾驶车辆提供高精地图及定位辅助信息;交通控制:具备全域交通感知和交通流控制调节能力、可提供车路协同服务(如分合流预警、紧急情况预警等)。
  4级(协同控制道路),支持自动驾驶车队编队行驶和在线调度。交通控制:支持自动驾驶车辆协同决策,具备快速交通调度和决策能力。

04智慧高度公共分享
  2021年3月,中国智能交通协会发布《智慧高速公路分级(征求意见稿)》。智慧高速公路等级由低到高分为简单智慧、基本智慧、网联协同智慧、自动驾驶智慧和自主可控智慧五个技术等级。
  D0级智慧化:高速公路无智慧化。道路为基本的土木工程,有交通标志、标牌,具备车辆上路行驶的条件,服务和管理完全靠人工方式。
  D1级智慧化:高速公路具有简单的智慧化。建设有传统的收费、通信、监控三大系统,满足高速公路使用者基本需求,提供电子不停车收费、视频监控、应急处置、信息查询等基本服务。路侧有可变情报板、视频监控、交通检测器等。服务和管理以人为主、智慧为辅的方式。
  D2级智慧化:高速公路具有基本的智慧化。基础设施逐步实现数字化和信息化,为下一步的智慧化发展提供基础条件,在基础设施数字化和信息化的基础上,实现重大基础设施等全方位数字化监测和管理、恶劣气象条件下的安全引导、太阳能等新能源服务。路侧建设有高精定位、设施监测、智能感知监测等设施设备。服务和管理采用人工和智慧化相结合的共同管理方式。
  D3级智慧化:高速公路具有协同式智慧化。建设有车路协同设施、云控平台,实现网联协同的智慧化管控环境,具有支持高级别自动驾驶、货车编队行驶等新技术的能力。提供车路协同安全管控、车道级、伴随式的高精准信息服务等等。路侧建设有车路协同设施设备。服务和管理采用以智慧为主、人工为辅的方式。
  D4级智慧化:高速公路具有自主可控的智慧化。提供自动驾驶混合交通流的管控、“全天候”通行、基础设施自我诊断能力、新能量供给应用等服务。智慧高速公路具有可持续、低排放、资源节约、抵御恶劣气象和自然灾害的能力。路侧建设有新能源、新材料、高智慧化设施。服务和管理采用完全的智慧化方式,人工可以干预重要的服务和管理。

参考文献
[1]连接自动驾驶路线图。
[2]智能网联道路系统分类定义与报告(征求意见稿)。
[3]智慧高度公共车辆路协同系统及要求。
[4]智慧高度公共分享(征求意见稿)。