1.一种自动化地面道路交通系统实现方法:该自动化地面道路交通系统,采用数字交通平台的结构形式;数字交通平台,主要由数字交通平台管理系统与管理对象组成;数字交通平台的管理系统,由全域平台管理系统、区域平台管理系统,以及平台管理对象的分系统组成;平台管理对象,包括站、节点、线路、车辆、交通设施与装备、涉路行为主体、服务、交通管理与法规,数字交通平台对其分类、列项、编号管理;该自动化地面道路交通系统,数字交通平台的功能特性及技术要求,其特征在于:(1)交通线路·站间线路站间线路段始端为出站标定点,站间线路段末端为相邻站入站标定点;·站区线路站按照归属层次对站区线路实行管理;·节点间线路节点间线路始端为出节点标定点,节点间线路末端为入节点标定点;·节点区线路为节点区内线路,由数个附属节点间线路段组合而成;·附属节点线路为相邻附属节点间线路段;·基本线路段为相邻附属节点间线路段,包括附属节点线路、节点间线路,是交通网络管理、控制的基本线路单元;·数字化基本线路段对基本线路段,依次选择具有格式化间距的线路标定点,编号并记录其关联信息数据(基本线路段辨识码、卫星定位坐标、视景辨识、交通信标、道路特征信息数据),基本线路段数字化;数字化基本线路段由节点管理、维护、更新升级;·卫星定位线路一个基本线路段的卫星定位线路,由线路轨迹标定点坐标记录,有序排列组合而成,其中:连续的具有相同记录特征称为同类记录,一组同类记录,具有一个记录特征字,一个带记录特征字的坐标记录格式如下:表1坐标记录格式
1bit4bit3bit1Byte1Byte2或4Byte2或4Byte
ABCDEFG
由A、B、C、D、E数据段组合成为记录特征字,其中:A 经纬度坐标数据格式0 2字节定点角分小数值数据格式1 4字节浮点数角度值数据格式B 标定点间隔0 线路基点坐标,标定点间隔=10m;1~15 非线路基点坐标,标定点间隔=0.625*B m;C 车道号D 线路标定车速E 0~255后续同类记录数F 坐标经度值G 坐标纬度值;·视景辨识线路一个基本线路段的视景辨识线路,由线路轨迹标定点,视景辨识线路图像帧,有序排列组合而成,其中:连续的具有相同图像帧特征,称为同类图像帧,一组同类图像帧,具有一个图像帧特征字,一个带图像帧特征字的图像帧格式如下:表2图像帧格式
由A、B、C、D数据段组合成为图像帧特征字,其中:A 单、双镜头0 单镜头图像数据格式1 双镜头图像数据格式B 标定点间隔0 线路基点图像帧,标定点间隔=10m;1~15 非线路基点图像帧,标定点间隔=0.625*B m;C 车道号D 后续同类图像帧数E 左镜头或单镜头图像帧F 右镜头图像帧;·交通线路任务管理权限对于单车道或不分车道行驶区间交通线路,区间交通线路两端节点,按照交通流量通过能力等级高、低,标定该区间交通线路的驶入、驶出方向;站、节点、附属节点,对驶入方向的区间交通线路,具有任务管理权限;对驶出方向的区间交通线路,具有辅助任务管理权限;·交通线路标识a)交通线路的基本线路段标识用5个字节代码表示,格式如下:表3基本线路段标识
bit39—bit33bit32—bit30bit29—bit28bit27—bit0
ABCD
其中:—A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台—B 管理对象类别 3 交通线路—C 线路类别 0 节点间线路 1 节点区线路 2 站区线路 3 混行线路—D 线路编号;b)简式节点线路标识简式节点间线路编号,在1~63范围内取值;简式节点区线路编号,在64~255范围内取值,简式节点线路标识适用于节点管理;(2)站·站的结构站包括:站管理系统、站区线路、节点与附属节点,站区信号、通讯、管理的装备与设施;·站区由一组进站和出站信标所包围的线路区域;·站分类站包括:管理中心、枢纽站、场区站、线路站、小区站;管理中心包括全域管理中心和区域管理中心;·当前站对于车辆来说,对其具有实时管理权限的站,称为当前站;·站的基本功能站具有综合管理、运行管理基本功能,站对符合管理权限的线路、节点、装置与设施、车辆进行管理与控制;站对入站方向站间区段运行车辆,具有管理权限,对出站方向站间区段运行车辆,具有辅助管理权限;终点站对车辆具有管理权限,始发站对车辆具有辅助管理权限;站对站区的装置与设施、节点、线路、车辆具有管理权限;—区域管理中心区域管理中心负责区域数字交通平台管理、运营与维护,负责管理目标对象的注册、登记,任务登记与分配、功能协调、状态监控、事件处理、区域性车流调控等;—站对车辆的任务管理由用车方提出,区域数字交通平台编制站令牌及站令牌附件数据包,站令牌包括:任务单号、任务申请者辨识码、车辆辨识码、当前站辨识码、当前站序号;站令牌附件数据包括:任务单号、始发位置坐标、目的位置坐标、站列表、站网址列表、节点网址列表、节点运行管理移动局域网组网参数列表、车载移动通讯号码;始发站作为站列表的0号站,将站令牌及站令牌附件数据发至始发站、终点站、车辆;0号站收到站令牌后,开始车辆启动前的准备过程,准备过程通讯在综合管理单元网络通路中进行,准备过程按照如下步骤进行:a)乘车准备0号站按照站令牌要求,启动乘车准备过程,将车辆驶到乘员或货物装卸位置;b)任务核查运行任务核查包括任务启动前核查,任务过程中核查,以及任务完成核查;车辆每当有乘员上下车辆,或者货物装卸,均须通过任务核查;开始启动对驾驶员、乘员、货主及货物的任务前核查过程,对人员、货物分门别类地进行辨识、核查、记录;c)启动执行任务以启动任务时的节点,以及移交站令牌后首个驶入节点,作为车辆的零序号当前节点,将节点令牌发往车辆及当前节点;车辆将要驶离当前站时,驶离站更新站令牌,将站令牌发往驶入站及车辆,交接站令牌;驶入站将节点列表、节点网址列表、节点运行管理移动局域网组网参数列表、发往车辆,更新站令牌附件数据;站令牌依照站列表,在站层面传递,站令牌传递通讯过程,在综合管理单元网络通路中进行;车辆到达终点站后,终点站向数字交通平台提出管理任务结束请求,经数字交通平台核准后,数字交通平台通知任务提出方,以及终点站、始发站、车辆,注销站令牌及节点令牌;·站标识站的代码标识用5个字节代码表示,如下表,表4站代码标识
Bit39—bit33Bit32—bit30Bit29—bit27bit26—bit24bit23—bit0
ABCDE
其中:—A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台—B 管理对象类别 0 站—C 站类型代码段,其中: 0 全域运营管理中心 1 区域运营管理中心 2 枢纽站 3 客站 4 货站 5 场站(含各类社会机构) 6 商业小区 7 居住小区—D 站容量特征代码段,其中: 0 特大 1 大 2 中 3 小—E 站编号;(3)节点·节点的结构节点包括:节点管理系统、节点区线路、附属节点,节点区信号、通讯、管理装备与设施;·节点区节点由其附属节点包络,并由一组进节点和出节点信标所界定的线路区域;·节点分类节点分为平面节点与立交节点两大类;·当前节点对车辆具有实时管理权限的节点,是车辆的当前节点;·节点的基本功能节点是数字交通平台的基本管理功能单元,节点对符合管理权限的附属节点、线路、装置与设施、车辆及车群运行状态,进行管理与控制;·节点对车辆的任务管理节点对入节点方向节点间区段运行车辆,具有管理权限,对出节点方向节点间区段运行车辆,具有辅助管理权限;始发站将节点令牌发往始发位置节点及车辆,节点令牌包括:任务单号、节点运行管理移动局域网组网设备编号、当前节点辨识码、当前节点序号;车辆启动前所在的节点,以及移交站令牌后首个驶入节点,为节点列表0号节点;节点收到节点令牌后,编辑节点管理权限内的车辆节点令牌线路;节点令牌线路,是由管理任务的入口点与任务的出口点间的线路,该线路由节点管理的数字化线路段链接而成,节点将节点令牌线路发送到车辆;节点核对车辆的节点运行管理移动局域网组网设备编号,启动车辆运行管理单元加入节点运行管理移动局域网作业过程,节点运行管理单元与车载运行管理单元网络通讯链接成功后,通知节点运行管理单元,承担该车辆节点运行管理任务;车辆将要驶离前,驶离节点更新节点令牌,更新其中的当前节点及当前节点序号,发往驶入节点及车辆,移交节点管理任务;车辆向驶入节点发出登记请求,驶入节点启动该车辆的管理准备过程;准备过程就绪后,当车辆通过任务边界点时刻,进行主、副工作系统管理切换,车辆告知驶离节点注销组网设备编号,告知驶入节点,已经正式成为驶入节点管理对象;依照节点列表的顺序,节点令牌在节点层面传递,节点令牌传递通讯过程,在综合管理单元网络通路中进行;·节点标识节点标识用5个字节代码表示,表5节点标识
Bit39—bit33Bit32—bit30Bit29bit28—bit26bit25—bit0
ABCDE
其中:—A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台—B 管理对象类别 2 节点—C 节点类型代码段,其中: 0 节点 1 站区或立交型节点—D 节点车流通过能力特征代码段,0~7表示车流通过能力8个等级—E 节点编号;·附属节点节点与周边附属节点有主从依赖关系,附属节点标识用数字编号1~255标识,适用于宿主节点管理;(4)交通网络设施与装备a)网络通讯·网络构成形式站、节点、车辆,建立有综合、运行管理网络通讯系统,分别用于传送综合管理、运行管理信息数据;其中:车载综合管理单元采用许可证型式,接入通用移动通讯网络;许可证管理为:在行驶任务执行期间,对车辆具有任务管理权限的网络站点,才可以访问车载综合管理单元,并且当前节点具有高管理权限和优先级;非行驶任务执行期间,仅数字交通平台或托管站可以访问;车载运行管理单元,作为移动终端设备,归属于节点运行管理移动局域网络;节点、车载的综合管理单元与运行管理单元之间,采取专用数据通道传输信息数据;·管理访问权限与通讯约束机制数字交通平台对于处理事项,采取分类、逐级、任务单管理方式;仅在任务期间,任务关联网络站点,才可以相互访问,且限于该项任务相关部分;综合管理功能单元对同一点位运行管理功能单元工作状态,具有监管权限;站运行管理单元对所属节点运行管理单元具有管理权;节点运行管理单元,对车辆运行具有直接、实时管控权限;节点运行管理移动局域网,主要用于该局域网内部通讯,与其直接关联网络站点的信息数据,由节点综合管理单元代为收发;当节点运行管理单元或节点运行管理移动局域网出现功能失效时,由节点综合管理单元替代其管理任务,处理功能恢复工作;节点运行管理移动局域网,网络通讯信息数据限定为格式化简短报文、比特型、无编号单帧格式;节点运行管理单元与节点综合管理单元共享信息数据,以及较大数据包,由节点综合管理单元收发;·节点运行管理移动局域网组网设备编号节点运行管理移动局域网组网设备编号,与数据链路层组网设备通讯地址一一对应,组网设备编号由A、B两个代码段组合而成,如下表所示:表6组网设备编号
其中:A0 节点设备类1~255 节点车辆编组号B当A=0,B=0 节点运行管理单元当A=0,B=1~255 节点设备编号当A=1~255,B=0~255 节点车辆编组成员序号;·组网设备编号获取与更新组网设备编号获取与更新过程如下:车载运行管理单元及其网络通讯,为主、副型双备份冗余工作系统;正常行驶期间,主工作系统与当前节点运行管理单元承担车辆运行管理任务,副工作系统与驶离节点运行管理单元承担车辆辅助运行管理任务;车辆将要离开当前节点时,启动当前节点变更过渡过程,由当前节点综合管理单元,更新节点令牌,并发往驶入节点综合管理单元及车载综合管理单元,移交节点令牌;启动车辆进入新节点登记过程,车载综合管理单元,向驶入节点综合管理单元发出登记申请,驶入节点综合管理单元向车载综合管理单元,发回该车辆移动终端设备新的组网设备编号、节点令牌线路信息数据,驶入节点综合管理单元,通知节点运行管理局域网络管理设备、更新网络,添加组网新成员;车载运行管理单元移动网络接口更新,加入新节点运行管理移动局域网;当车辆驶到前、后节点临界点,主、副工作系统功能切换,车载运行管理单元成为驶入节点运行管理局域网络正式成员,正式成为驶入节点管理对象,驶离节点注销该车辆节点组网设备编号;·节点运行管理移动局域网节点运行管理移动局域网,采用主从型点到多点网络结构,其中:节点运行管理单元设备为主机,当前节点的车载移动终端设备及节点设备为从机,不平衡异步响应操作方式;信息数据传送符合HDLC数据链路结构基本规范,采用2字节型地址,比特型、包含应用信息数据UI无编号帧格式,数据传送采用专用的时序分配机制及传输格式;—数据传送时序帧控制该网络中,数据传输网络接口功能单元,当侦听到帧结束符标志后,按照数据传送时机帧控制方式,启动数据传送过程,如下表所示:表7传送时序帧控制
其中:T 时间段,1字节传输时间A 空闲时间段或启动从机告警信息发送时间段(如果有告警)B 启动主机发送时间段C 启动从机信息发送时间段D 其余时间,启动主机发送或从机告警发送时间段—应用信息数据组播及传送格式节点运行管理单元向车载运行管理单元或节点设备,发出的控制命令或信息数据;在主机发出的控制命令帧中,地址栏为组播访问对象组首地址,命令参数包含有,访问对象组成员数及其它参数;当访问对象组成员数等于1时,为单播访问型式;从机对于主机命令的响应,地址栏为响应对象地址,响应信息多数为面向主机的单播型式;当从机采用组播方式时,侦听组播无编号信息帧从机地址,判断是否轮到本机发送;主机依次接收到顺序组播无编号信息帧,直到接收完最后一个报告后,主机组播应答,结束这次组播传输过程;主机对从机的错发,不做单机纠错重发处理,可在结束一轮传输后,重新启动上一次设定的传输过程;应用信息数据传送格式,如下表所示:表8应用信息数据传送格式
其中:A 组播成员数 组播 1 单播B 类别 bit7 C/I 0 信息 1 控制命令(主机)、告警请求(从机)C 信息数据或命令参数在类别B字段中:表9控制/信息分类
当C/I=1,C/I type控制命令代码如下表所示:表10控制命令代码表
当C/I=0,C/I状态分类代码如下表所示:表11状态分类代码表
其中:车载综合管理系统状态字 SCAbit0~bit2 准备过程000:正常状态001:系统准备未完成010:任务准备未完成011:任务交接未完成100:运行计划变更101:有外部命令或消息待处理110:组网设备编号及网络接口更新未完成111:节点令牌线路更新未完成bit3~bit5 状态000:正常001:车辆行驶状态异常010:车辆动力系统状态异常011:车辆操控系统状态异常100:车辆管理系统状态异常100:车辆安全保障系统状态异常101运行管理移动局域网通讯状态异常110:综合管理移动通讯状态异常111:车辆其它状态异常bit6~bit8 告警000:正常001:驾驶员请求010:乘员紧急求助011:行驶状态异常告示100:行驶状态异常告警101:车载感知系统告警110:车载管理、操控系统告警111:车辆装备告警Bit9~bit10 检查00:正常01:启动自检未通过10:定期检查未通过11:安全检查未通过bit11~bit12 任务00:无任务或完成任务结算01:任务状态10:任务未结算状态11:其它未结算状态bit13~bit15 注册登记000:注册登记通过001:乘员注册登记未通过010:货主注册登记未通过011:驾驶员注册登记未通过100:特勤人员注册登记未通过101:车辆注册登记未通过110:特勤车辆注册登记未通过111:其它涉路车辆或人员注册登记未通过;车载运行管理系统状态字 SCRbit0~bit2 准备过程000:正常状态001:系统准备未完成010:任务准备未完成011:任务交接未完成100:运行计划变更101:有外部命令或消息待处理110:组网设备编号及网络接口更新未完成111:节点令牌线路更新未完成Bit3~bit5 运行环境000:多道站间线路行驶001:站区线路行驶010:借道行驶状态011:单道混行线路行驶100:危险路段行驶101:雨天行驶110:雪天行驶111:极端气象条件Bit6~bit7 线路车流00:线路正常车流负荷01:线路较大车流负荷10:线路饱和车流负荷11:交通堵塞bit8~bit9 管理类别00:无人驾驶模式(平台控制模式)01:自动驾驶模式(平台控制模式)10:标准人工驾驶管理模式(平台监控模式)11:简式人工驾驶管理模式(平台警示模式)bit10~bit12 行驶状态000:入泊001:停止010:启动011:视景辨识行驶模式100:定位行驶模式101:运行保持110:队列行驶模式111:挂接行驶模式bit13~bit15 告警000:正常状态001:驾驶员请求010:乘员紧急求助011:行驶状态异常告示100:行驶状态异常告警101:车载感知系统告警110:车载管理、操控系统告警111:车辆装备告警;车载告警请求分类代码用一个字节表示:表12车载告警请求分类代码
其中:告警类别A 告警(包括请求)类别0 车载监控系统运行状态类告警1 车载监控系统车辆设备类告警2 车载监控系统告示3 驾驶、乘员告警或请求;B 告警(包括请求)项目告警(包括请求)项目分类如下表所示:表13车辆告警代码表
对于车载节点运行管理单元及节点设备,发来的告警与请求,节点运行管理单元的应答,用一个字节表示,如下:表14节点运行管理单元应答
其中:告警类别A 应答类别0 应答车载监控系统运行状态类告警、告示1 允许请求2 待回复3 拒绝请求B 应答告警(包括请求)处理代码,如下表所示:表15告警(包括请求)处理代码表
应急方案分类代码,作为节点运行管理单元的组播应急处理命令的参数,用1个字节表示如下:表16应急预案表
·节点、车载综合管理单元间的网络通讯节点综合管理单元与车载综合管理单元的网络通讯,传送管理命令或信息数据,实现对车辆综合管理;节点运行管理移动局域网与车辆运行管理单元间,通讯出现故障时,节点、车载综合管理单元间的网络通讯,提供节点对车辆的应急运行管理任务;节点、车载综合管理单元间的网络通讯,承担与节点运行管理单元共享信息数据,以及较大数据包传输,其中:—节点、车载综合管理单元间的网络通讯格式节点、车载综合管理单元间网络通讯,由通讯特征字,表征从启动到结束通讯过程,通讯特征字格式如下:表17通讯特征字
由A、B字段组成通讯特征字,其中:A 字段bit70 信息1 命令或车载综合管理单元告警请求Bit6~bit0 命令或信息分类代码B 字段当A=1(命令),B为命令参数(如果有)当A=0(信息)B为信息数据、文件其中:节点、车载综合管理单元间的网络通讯命令代码(bit7=1COM=bit6~bit0取值),如下表所示:表18网络通讯命令代码表
节点、车载综合管理单元间网络通讯信息分类代码(bit7=0inf=bit6~bit0取值)如下表所示:表19网络通讯信息分类代码表
其中:车载综合、运行管理共享数据状态字,用两个字节表示,格式如下:表20共享数据状态字
b)交通信标·线路基点信标连接基本线路段起始端与末端的理想轨迹线,为该线路段的线路基线;以基本线路段起始端为起点,依次间隔10米(线路长度)选点,作为线路基线的标定点,即线路基点信标;标定线路基点坐标及线路基线特征参数,线路段编号、线路基点序号、线路曲率半径、转弯方向、标定车速;线路基点坐标位置误差不超过±0.03m,基点坐标及线路基线特征参数作为线路基线数字化数据记录,由线路基点信标所确定的数字化道路为信标定位线路;分别采用车载卫星定位装置、磁性信标感测装置、车载线路基点可视图形信标辨识装置方式,感测或辨识信标定位线路;一个基本线路段的信标定位线路,由线路基点坐标及线路基线特征参数记录,有序排列组合而成,其中:连续的具有相同记录特征为同类记录,一组同类记录,具有一个记录特征字;记录特征字后面,为0、1、2……号坐标记录一个带记录特征字的信标定位记录格式如下:表21带记录特征字信标定位记录格式
1bit4bit3bit1Byte1Byte1Byte2或4Byte2或4Byte
ABCDEFGH
由A、B、C、D、E、F数据段组合成为记录特征字,其中:A 经纬度坐标数据格式 0 2字节定点角分小数值数据格式 1 4字节浮点数角度值数据格式B 标定点间隔 0 线路基点坐标,标定点间隔=10m; 1~15 非线路基点坐标,标定点间隔=0.625*B m;C 车道号D 线路标定车速(0~255Km/h)E 线路转弯半径,其中: bit7 0 左转弯 1 右转弯 bit0~bit6 0 表示准直线路 2~127 m转弯半径F 0~255 后续同类记录数G 坐标经度值H 坐标纬度值;·线路基点磁性信标在线路基点位置,轴线沿垂直路面方向埋设磁棒,作为线路基点的磁性信标;其中:线路基线两端,磁棒N极朝上(代表逻辑1),作为线路基线起始标识,其余线路基点磁棒N极朝下(代表逻辑0);车载线路基点磁性信标感测装置,检测磁性信标位置偏差、逻辑值、并计数;·线路基点可视图形信标在线路基点位置路面,涂覆白色可视图形信标,其中:线路基线两端涂覆“▲”可视图形(代表逻辑1),作为线路基线起始标识,其余线路基点涂覆“●”可视图形(代表逻辑0);车载线路基点可视图形信标辨识装置,检测可视图形信标位置(路面相对位置偏差)、逻辑值、并计数;·综合型定位信息系统综合型定位信息系统,包括:卫星定位系统(含辅助精确定位信标装置),路面视景辨识装置,线路基点信标与车载辨识感测装置,交通网络数字化信息系统等,用于确定车辆实时位置与行驶轨迹;c)车辆间隔计程播报车辆间隔计程播报装置是一种射频、交互式前后车辆间隔距离辨识装置,包括发射单元、接收单元两部分;其中:发射单元安装在车辆尾部,面向后方,限制其射频信号有效作用范围,采用空闲侦听方式及格式化时间间隔,在准直线路车辆无滑行的情况下,当车辆间隔计程增量值为10m时,播报车辆间隔计程信息数据;接收单元安装在车辆前部,接收前方车辆间隔计程信息数据;车辆自身与前方车辆间隔计程器的线路计程值之差,即为前后车辆间隔距离;车辆间隔计程播报的信息数据格式如下:·帧格式表22间隔计程播报数据格式
1byte4bit4bit2byte2byte1byte
FABCFCSF
其中:F 帧开始/结束标志字符0111110bFCS 帧校验A 车辆类别B 车道号,其中:0000b~0111b为正向行驶车道,1000b~1111b为反向行驶车道;C 间隔计程数值为规避F字段在信息数据字段出现,运用“0”插入/去除(发送/接收端)技术;·车辆间隔计程器线路基点信标序号计数器(线路段起始点,该计数器清零)计数值A,求A对10余数,当余数等于零,即A%10=0时,车辆间隔计程器清零,继续开始计程计数;d)车辆坐标位置网络播报·播报定位坐标数据节点运行管理计算机启动一个播报过程,一个播报过程被访问对象只报告一次,节点运行管理计算机可以发送新的命令中断当前未结束播报过程;网络播报定位坐标数据,采用格式化浮点数角度值、定点角分小数值传输方法,其中:—浮点数角度值用浮点数表示经纬度坐标角度值;—定点角分小数值将经纬度坐标角归一化处理,以角分为单位,用整型数表示经纬度坐标角分值小数部分;—坐标位置组播播报过程节点运行管理计算机,组成被访问对象组,广播形式发出组播命令,并启动一个坐标位置组播播报过程;被访问对象接收到组播播报过程启动命令,或者从收到被访问对象播报的信息中,判断是否轮到自身播报;被访问对象从首个成员,依次顺序向节点运行管理计算机及其它被访成员,播报车辆当前坐标位置,完成一个组播播报过程;主机记录被访问成员坐标位置,成员仅记录周边成员的坐标位置;完成一个组播播报过程后,该被访问对象组自动注销;e)交通网络综合、运行、通讯管理功能装备按照自动化地面道路交通系统需求,以及站、节点及附属节点功能特点、规模大小,分别建立有相应的综合、运行、通讯管理功能装备,包括:交通网络设备、管理功能计算机、网络通讯设备,以及相应的软件、信息数据库系统;其中的管理功能计算机、网络通讯设备的结构型式,有分立型、组合型、集成型三种基本型式;在功能特性方面,有适合无人、半自动、人工驾驶车辆三种基本型式,针对特殊的应用对象,有简易功能型式;f)交通网络基础设施与装备交通网络基础设施,包括所有的在数字交通平台注册登记的道路、涵洞、隧道、桥梁、加油与充电装置、网络通讯设备精确卫星定位地面辅助装置、维护工程装备;g)交通网络设施与装备标识交通网络设施与装备代码标识,用5个字节如下表所示:表23设施与装备标识
Bit39—bit33Bit32—bit30Bit29—bit27bit26—bit24bit23—bit0
ABCDE
其中:—A 数字交通平台编号—B 代码类别 4 设施与装备—E 编号其中:C类别D列项如下表所示表24交通网络设施与装备列项
(5)车辆a)车辆管理基本要求·车辆综合管理基本要求标准类型综合管理基本要求包括:—数字交通平台车辆注册登记车辆注册登记基本信息包括,车辆型号、生产厂家、出厂日期、车牌号、车辆识别码、车主、购买或转让记录基本信息数据;注册登记通过的车辆,为数字交通平台管理车辆;—车辆运营管理与服务车辆运营中,服务方及服务对象,需要在数字交通平台注册登记与核准;服务包括:交通保障与维护、车辆保障与维护、救援、救护、客货承运、商业小区、交通工程、金融、保险、租赁、交易、转让、税费收;数字交通平台管理车辆运营状态,如:车辆的行驶里程、故障、维修、监控与自检、定期检查记录、金融保险税费纪录;—安全保障与检查数字交通平台管理车辆安全保障系统,定期或视情提出车辆检查任务;·车辆运行管理基本要求运行车辆实行任务管理,对运行任务提出方进行身份识别,保存有运行任务的登记、变更、结束记录;运行任务期间,数字交通平台按照站令牌、节点令牌管理模式和要求,对车辆实行运行任务管理;任务提出方、车辆、货物、始发站、终点站等运行任务要素,为任务管理对象,车辆运行管理基本要求包括:—交通线路仅允许任务车辆通行,车辆驾驶员或乘员,必须是车辆关联的任务驾驶员或任务乘员;—任务车辆行驶,接受节点运行管理单元管理;任务车辆操控权限受节点运行管理单元控制,车辆运行状态受节点运行管理单元监控或监视,—车辆运行状态保持与变更由节点运行管理单元,设定车辆的运行车道、车速、间距;车辆操控系统或人工驾驶的操控权限,限于车辆运行状态保持的小范围的调整性操作;任务车辆运行状态变更操作,如:自动/人工模式变更、变道、停车、超车、加入队列、退出队列,需要提出相应的变更请求、且被允许后,方可实施;b)无人驾驶车辆无人驾驶车辆配备有无人驾驶车辆型综合、运行管理单元装置,数字交通平台对无人驾驶车辆进行综合、运行管理;需要满足一些特定要求,配备有相应功能单元装置,应符合交通系统综合管理、运行管理与控制方面的要求,其中:b1)无人驾驶车辆综合管理·共享型无人驾驶车辆运营管理—共享型无人驾驶车辆停放共享型无人驾驶车辆非任务期间,数字交通平台向站及车辆下达托管站任务单,亦称托管站令牌,托管站令牌包括:托管任务单序号、站标识码、车辆标识码;车辆停留在托管站区内泊车位,站承担车辆的托管与监护责任;—共享型无人驾驶车辆安全保障与检查数字交通平台管理车辆安全保障系统,定期或视情提出车辆检查任务,检查过程是:首先进行车辆启动自检,根据需要,依次进行重点自检(如:刹车特性、转向特性、轨迹跟踪特性、视景识别特性)、全面自检、人工检查;数字交通平台根据需要,提出车辆安全检查、卫生保障任务,其中包括:车载安全自动检查,定点安全自动检查,定点人工安全检查与卫生保障;共享型无人驾驶车辆,任务前、后,应做车况检查并记录;非任务期,开启防护性感知装置,应能够感知接近的移动物,并图像记录;任务车辆启动前,应通过车载安全保障系统的乘员身份、货物安全性辨识与检查;—无人驾驶车辆租赁合约规则管理数字交通平台管理共享型无人驾驶车辆,租赁合约或规则管理与执行;组合型无人驾驶车辆,组合型车体、箱体,可以通过诸如:短期、长期、空闲、交互等多种合约租赁方式,使其具有共享型属性;数字交通平台管理组合型车体、箱体,租赁合约或规则管理与执行;—无人驾驶车辆的交通法规管理与检查数字交通平台,按照交通法规要求,对无人驾驶车辆及其关联方,进行管理与合规性检查。b2)无人驾驶车辆运行管理无人驾驶车辆的操控系统接受、执行来自数字交通平台的调控指令,数字交通平台实时监控车辆操控系统工作及车辆运行状态;无人驾驶车辆的操控系统,具有定位控制、视景辨识两种主要工作模式;·定位控制模式数字交通平台监控下的车辆,在数字化交通线路行驶过程中,定位控制模式状态下,平台掌握主要操纵决策权限(如:车辆的启停、车速、变道控制及应急处理),车辆操控系统具有较少或受限的操纵决策权限;这种工作模式适用于路况好、车速高、车流量大、列队与分组运行,需要对车辆运行实行群控场合;·视景辨识模式数字交通平台监控下的车辆,行驶操纵决策过程中,视景辨识信息数据占有较高权重,车辆操控系统具有较高的自主操纵决策权限;这种工作模式适用于路况复杂、车流量小、行驶速度慢,车辆操控系统需要较高自主操纵决策权限场合;b3)车载功能单元·车载综合管理单元车辆综合管理单元包括:车载综合管理计算机及配套软件、车辆综合管理信息数据、与其关联功能单元的数据通道;·车载运行管理单元车辆运行管理单元包括:车载运行管理计算机及配套软件、车辆运行管理信息数据、关联功能单元的数据通道;车载运行管理单元及其网络通讯,为主、副型双备份冗余工作系统;正常运行期间,主工作系统与当前节点运行管理单元接通,接受当前节点的管理,副工作系统接受驶离节点的辅助管理;节点令牌移交后的过渡期间,副工作系统加入驶入节点运行管理单元局域移动网络,接受驶入节点的过渡期管理,主工作系统与驶离节点运行管理单元保持接通,接受驶离节点的过渡期管理;当车辆驶过两个节点临界点时刻,过渡期结束,进行主、副工作系统角色及数据传输通路切换;·车载网络通讯单元车载网络通讯单元包括:通用互联网移动终端通讯功能单元、节点运行管理局域移动网通讯单元;·车载感知辨识单元车载感知辨识单元包括:车辆辨识、卫星定位、视景辨识、信标感测、方向感测、惯性测量单元、障碍探测、位置播报、车辆状态检测与监控、身份识别装置,获得车辆状态、行驶轨迹、路况等信息数据,其中:—车辆辨识车辆辨识包括:平台车辆识别码、车辆动态码、字符三种类型,其中:数字交通平台车辆识别码用5个字节代码表示,如下表:表25车辆识别码
bit39—bit33bit32—bit30bit29bit28—bit27bit26—bit25bit24—bit0
ABCDEF
其中:A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台B 管理对象类别 3 车辆C 车辆类别 0 客 1 货(包含工程及无人其它车辆)D 车辆型式 0 无人驾驶 1 半自动驾驶 2 人工驾驶 3 其它E 承载容量 0 大型 1 中型 2 小型 3 微型F 车辆编号;车辆节点动态编号与节点运行管理移动局域网组网设备编号相同;b3)无人驾驶组合车辆·组合型无人驾驶车辆,通常非任务期间,车辆箱体、车体,分别以仓储形式存放、管理;·车辆箱体与车体间扣接结构车辆箱体与车体间扣接结构,包括车体平面定位结构及竖向锁定机构两部分;其中:车体平面分别沿车体纵、横轴方向,均匀对称分布定位结构,确定车辆箱体在车体平面的定位;竖向定位,采用气动或电动型锁定机构,受车辆操控系统控制,进行锁定或开锁控制操作;组合型无人驾驶车辆,采用4个竖向锁定机构,均匀对称分布;·车辆箱体与车体间电源接口车辆箱体与车体间电源接口,为碟簧式电接触件结构;其中:接触件的平面接触片,安装在车辆箱体底面,与安装在车体平面,对应部位的碟簧片接触;车体与箱体组合后,碟簧式电接触件处于闭合状态;车体与箱体脱离后,碟簧式电接触件处于脱离状态;通过车辆箱体与车体间电源接口,向车辆箱体提供车辆动力电源,车辆箱体上的电器,可二次电源变换后供电;车辆箱体与车体间信号通路,采用光、电通讯方式;·易更换动力电池无人驾驶车辆动力电源电池安装的基本型式为:车辆上有安装电池的电池箱,电池体被安装在电池托架上,电池箱与电池托架间,具有标准化机械安装结构;机械安装结构的基本型式为:电池托架底面与电池箱安装部位间,具有双排“V”形滑入导轨结构,其中:电池箱配合部位为凸起,电池托架配合部位为凹槽;在滑入方向,电池托架前后两端下部,电池箱与电池托架间,有斜面楔形配合结构;电池箱盖闭合后,斜面楔形配合结构,应锁定电池托架;电池箱与电池间,电力接口采用碟簧式电接触件结构,其中:接触件的碟簧片,安装在滑入方向电池前端,与安装在电池箱相应部位的平面接触片接触;b4)车辆列队运行车辆列队运行状态下,队列成员车辆操控系统,仅具有行驶轨迹跟踪、间隔距离保持操作权限;节点运行管理单元,通常采用群控方式,对车辆队列进行建立、重构或解构,对车辆列队运行状态,进行实时调控;c)半自动驾驶车辆·特定功能特性要求半自动驾驶车辆,配备有半自动驾驶车辆综合、运行管理单元装置;其功能,应符合自动化地面道路交通系统,综合管理与运行管理方面的要求,其中:—半自动驾驶车辆自动/人工模式管理半自动驾驶车辆启动后,操控系统默认为人工驾驶模式,自动/人工驾驶模式切换,需报请节点管理单元允许;在人工驾驶模式状态下,行驶状态的大程度改变,如:停车、倒车、超车、变道,需报请节点管理单元允许;—自动驾驶模式综合、运行管理功能要求半自动驾驶车辆的自动驾驶模式,综合、运行管理功能要求,与无人驾驶车辆相同;—人工驾驶模式综合、运行管理半自动驾驶车辆的人工驾驶模式,综合、运行管理,包括:导航、数字交通平台监控、数字交通平台警示、车载检测与监控;在人工驾驶状态下,驾驶员可以选择平台监控模式或平台警示模式,其中:—导航功能半自动驾驶车辆的人工驾驶模式,综合、运行管理单元的人、机界面,应该有车辆行驶路径、轨迹、运行状态,与数字交通平台设定的路径、轨迹、运行状态符合性显示,交通指挥、信标信息提示,以及出错、超限或违规语音提示;—平台监控半自动驾驶车辆人工驾驶模式,平台监控模式工作状态下,平台仍然保留极端情况的应急处理权限(如:碰撞、爆胎、极限间距、事故处理等);—平台警示半自动驾驶车辆人工驾驶模式,平台警示模式工作状态下,平台对车辆无任何驾驶操控权限,对于车辆状态及驾驶出错,仅给出图像、声音警示;—车载检测与监控半自动驾驶车辆人工驾驶模式,车辆启动前,应该通过驾驶员身份识别、车载呼气酒精浓度或反应能力测试;行驶过程中,定时对驾驶员疲劳状态进行图像辨识;状态检测超限,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;车载检测与监控系统,应对车辆状态异常及驾驶操作错误,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;d)人工驾驶车辆人工驾驶车辆,配备人工驾驶车辆综合、运行管理单元或装置,包括标准、简易两种类型;标准型适用于标配型人工驾驶车辆,简易型应用于非标配型人工驾驶车辆;其功能,应符合交通系统综合管理与运行管理方面的要求:·人工驾驶车辆标准型管理人工驾驶车辆,行驶状态的大程度改变,如:停车、倒车、超车、变道,需报请节点管理单元允许;人工驾驶车辆,综合、运行管理功能要求,包括:导航、平台警示、车载检测与监控;其中:—导航功能人工驾驶车辆,综合、运行管理单元的人、机界面,应该有车辆行驶路径、轨迹、运行状态,与数字交通平台设定的路径、轨迹、运行状态符合性显示,交通指挥、信标信息提示,以及出错、超限或违规语音提示;—平台警示人工驾驶车辆的平台警示,对车辆状态及驾驶出错,给出图像、声音警示;—车载检测与监控人工驾驶车辆启动前,应该通过驾驶员身份识别、车载呼气酒精浓度或反应能力测试;行驶过程中,定时对驾驶员疲劳状态进行图像辨识;状态检测超限,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;车载检测与监控系统,应对车辆状态异常及驾驶操作错误,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;·车载简易型管理人工驾驶车辆简易型车载综合、运行管理装置,可应用于非标配型人工驾驶车辆;安装简易型车载综合、运行管理装置车辆,限定行驶在低速车道(特勤车辆除外)或低等级道路,并限定较低车速;—导航功能车载简易型人工驾驶车辆,综合、运行管理单元的人、机界面,应该有车辆行驶路径、轨迹、运行状态,与数字交通平台设定的路径、轨迹、运行状态符合性显示,交通指挥、信标信息提示,以及出错、超限或违规语音提示;—平台警示人工驾驶车辆的平台警示,对车辆状态及驾驶出错,给出图像、声音警示;—车载检测与监控人工驾驶车辆启动前,应该通过驾驶员身份识别、车载呼气酒精浓度测试;行驶过程中,定时对驾驶员疲劳状态进行图像辨识;状态检测超限,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;车载检测与监控系统,应对车辆状态异常及驾驶操作错误,向节点管理单元报警、记录、并给出警示;(6)环境在这种自动化地面道路交通系统中,道路人为环境,依赖数字交通平台管理和维护;道路自然环境,由分布在交通线路中的自然环境(气象、地理)感测装置或其它数据系统,获得影响交通运行的自然环境要素状态参数,自动或人工输入数字交通平台管理系统,数字交通平台管理做适应性合理调整;(7)涉路行为主体涉路行为主体须在数字交通平台注册、登记,由数字交通平台管理;a)涉路行为主体辨识涉路行为主体的代码辨识表示如下:表27涉路行为主体识别码
bit39—bit33bit32—bit30bit29bit28—bit27bit26bit25—bit0
ABCDEF
其中:A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台B 管理对象类别 5 涉路行为主体C 0 机构 1 个人D E 当C=0 机构,E=0 大规模,E=1 小规模 0 社会管理、交通管理 1 企事业、金融、服务社会机构 2 农牧渔业社会机构 3 其它社会机构 当C=1 个人,E=0 男,E=1 女 0 乘员代表或货主 1 车主或驾驶员 2 乘员 3 其它F 编号;(8)服务具有服务资质,通过数字交通平台考核测评,通过平台注册登记,可以提供交通系统服务的社会机构或个人,可以通过平台,向服务对象提供服务;按照平台服务管理规则,以及服务任务令牌方式,处理相关事务;服务方识别码表示如下:表28服务方识别码
bit39—bit33bit32—bit30bit29bit28—bit26bit25—bit24bit23—bit0
ABCDEF
其中:A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台B 管理对象类别 6 服务C 0 机构 1 个人(包括法人、法人代表、服务人员)D 0 交通保障与维护 1 车辆装备保障与维护 2 交通工程建设 3 救援、救护 4 商业小区 5 车辆客货运输、共享、租赁、交易 6 金融、保险、税费 7 综合服务E=0、1、2、3分别表示服务规模特大、大、中、小F 编号;(9)交通管理与法规a)涉路行为主体权利和义务在这个自动化地面道路交通系统中,涉路行为主体,依规享有应有的权利,并承担相应的责任和义务,这些规则包括:路权分配与交通规则、服务规则、任务管理规则、设备管理规则、安全保障规则、违规处罚原则、平台管理与交通法规、管理规则修订;b)路权分配与交通规则数字交通平台具有道路的时空资源分配权,行驶中的被管理对象,依规获得应有路权;路权表现形式为,按照确定规则,在给定范围内,路面动态占有权;这些规则是:·平台路权管理规则平台对被管理对象路权的分配过程,也是平台对被管理对象,行为状态的管控过程;平台必须适时向被管理对象,给出确定行为状态约束要求,并检查效果;·车辆行驶规则车辆行驶,必须符合平台对其行驶状态(如:速度、间距、车道、启停)约束要求;车辆正常行驶状态的驾驶操作,限于状态保持性驾驶操作;车辆的行驶状态主动性改变的驾驶操作,须经管理允许;·行人规则—行人必须在人行道行走,不得进入车行道区域;违规进入车行道区域的行人,将被车载图像辨识装置捕获,并自动上传到平台管理单元;—行人只能在允许通行的时间段内,经由斑马线区域横穿道路;平台通过斑马线区域交通网络设备,管理行人穿越道路;—道路车行区域行走的工作人员,以及人车混行道路的行人,必须通过平台的注册登记,通过简易型手持管理装置,接受平台管理;c)服务规则服务包括服务申请、执行、结束三个阶段;服务应符合关联方的服务规则或服务合约的要求;服务合约是提供服务方、管理服务方、被服务方三方合约,服务规则的基本要求是:·提供服务方提供服务方须符合服务规则或服务合约要求,接受平台服务管理,符合服务标准,保证服务质量;·管理服务方平台管理应符合服务规则或服务合约要求,保障服务关联方权益,以及社会公共利益;·被服务方被服务方须遵照服务规则或服务合约及管理要求,接受平台服务管理,对服务设备或设施具有监护责任和义务,对服务违约具有投诉权利;d)法规与管理任务规则平台中的事务处理,应符合平台任务管理规则要求,处理过程分为任务申请、处理、结束三个阶段;任务申请通过后,平台向任务关联方下达任务单,任务单包括:任务单号、任务源标识码、任务目标标识码及其它任务参数项;法规与管理任务标识,表示如下:表29法规与管理任务标识
bit39—bit33bit32—bit30bit29bit28—bit26bit25—bit24bit23—bit0
ABCDEF
其中:A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台B 管理对象类别 7 管理与法规C 0 交通法规数据模型标识 1 管理 当C=0 法规D 0 交通故意伤害 1 交通肇事逃逸 2 交通肇事 3 醉酒或类同驾驶行为 4 交通规则 5 服务规则 6 管理规则 7 其它规则E 0~3按照危害程度分为4个等级分别为:特大、大、普通、轻微F 编号,编号以4为模,余数0、1、2、3,其中:编号余数0 法规项原文1 对应项典型案例原文2 法规项数字化模型3 对应项典型案例数字化模型;当C=1 管理D 0~7,E 0~3 分别表示:0 注册登记E=0车辆、1交通网络与装备、2涉路行为主体、3任务登记及其它登记1 车辆管理E=0无人驾驶,1半自动驾驶,2有人驾驶,3其它2 交通网络管理E=0站,1节点,2线路,3设施与装备3 涉路行为主体管理E=0社会机构,1车主、驾驶员,2乘客、货主,3其它4 交通法规管理与事故处理E=0法规,1交通管理,2交通安全保障,3事故诊断与处理5 运营管理E=0运营管理,1服务管理,2平台建设,3其它6 平台技术管理E=0管理与通讯系统,1平台技术管理,2安全保障与可靠性管理,3发展与规划7 其它管理F 登记流水号或任务单编号;e)车辆、设施、装备管理规则凡是在平台注册登记车辆、设施、装备均为平台统管设备,统管设备分为重点、一般管理两类;重点统管设备的更换、修理、维护、版本更新、升级,必须通过平台报批后,方可实施;必须是通过平台注册登记、合规的机构、操作人员负责实施,操作过程记载、可核查;f)安全保障规则平台安全保障系统,主要包括平台交通安全保障法规及数据管理、节点及站安全保障系统、车载安全保障系统三部分;交通安全保障遵循如下规则;·安全保障责任平台负责交通安全保障法规及数据管理;站安全保障系统,负责站任务辖区内,节点层面交通安全保障管理;节点安全保障系统,负责节点任务辖区内,交通安全保障管理;车载安全保障系统,接受节点安全保障系统的管理,负责车辆安全状态辨识与感知,紧急或异常状态报警,执行节点安全保障系统决策命令;交通安全保障关联方,承担相应的安全保障责任;·紧急或异常状态、违规预警机制在紧急或异常交通状态下,节点安全保障系统针对具体情况,采取相应处理措施;针对违规现象,向违规责任方发出警告,记录并关注效果;·交通事故应急处理节点管理系统根据具体情况,以及相应的处理预案,进行应急处理,防止事故扩大化;g)事故与违规处理事故、违规自诊断与处理系统,主要包括诊断、处理两个过程;诊断过程,对节点与车载安全保障系统,事故或违规事件前后,安全保障、监控状态记录,做出分析判断,通过诊断过程人机对话后,给出事故或违规事件数字化诊断结果;处理过程,针对事故或违规事件的诊断结果,与平台数据库中,事故或违规事件数字模型比对,并通过处理过程人机对话后,实现事故或违规事件处理;诊断、处理过程遵循如下规则:·启动诊断、处理过程车载安全保障与监控系统,判定状态异常时,向节点管理系统发出告警,将正常状态信息事件记录模式,变为告警状态记录模式,启动告警状态诊断过程,依据系统需求,可将记录数据及诊断数据,实时传向节点管理系统;平台事故、违规自诊断与处理系统,如果诊断结果为事故或违规事件,诊断过程进入到待确认阶段;事故、违规事件发生后,事件信息保留完整情况下,也可人工启动诊断过程;待确认或诊断为事故或违规事件,未完成处理的车辆或当事人,受平台对应管理约束;·诊断、处理过程人机对话事故、违规自诊断与处理系统,在诊断、处理人机对话过程中,针对事故、违规的诊断或处理意见,对话机(平台事故、违规自诊断与处理系统)列出“同意”及若干枚举型异议选项,供对话者选择;对话人做出异议选择后,系统重复上一次诊断或处理过程,如果仍然维持原处理意见,系统应出示维持理由;人机对话有当事人、值班管理人员、事故处理部门三个等级对话模式;经过人机对话后,仍然达不成一致意见,交由上一级处理;·诊断、处理过程的上一级处理诊断、处理人机对话过程,受上一级责任人监管;上一级人机对话过程,由该级人机对话责任人主持,事件诊断、处理相关方参与;·诊断、处理过程任务管理人机对话的责任人为诊断、处理过程任务申请方,平台向该任务关联方下达任务单;任务完成后,通知任务关联方,该项任务结束,撤销平台因该事件造成的对车辆或当事人管理约束,任务单消号;(10)数字交通平台a)数字交通平台构成数字化交通平台主要包括平台管理系统、管理对象两部分;·数字交通平台管理对象标识数字交通平台管理对象的代码标识,用5个字节代码表示,如下表表30数字交通平台管理对象代码标识
Bit39—bit33Bit32—bit30Bit29bit0
ABCD
其中:—A 数字交通平台编号,其中: 0 全域数字交通平台 1~127 区域数字交通平台—B 管理对象类别 0 站 1 节点 2 线路 3 车辆 4 设施与装备 5 涉路行为主体 6 服务 7 交通管理与法规—C 管理对象项目—D 管理对象编号·数字交通平台管理数字交通平台,由全域或区域管理中心管理;数字交通平台的管理系统,由全域平台管理系统、区域平台管理系统,以及平台管理对象的分系统组成;数字交通平台管理系统,主要包括综合管理系统与运行管理系统两大部分;通过平台管理系统,平台实现对管理对象的管理,采用任务令牌方式,处理平台事务。