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文檔簡介

廣西地方標準

《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》

編制說明

一、項目來源

根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局關(guān)于下達2021年第二批

廣西地方標準制修訂項目計劃的通知》(桂市監(jiān)函〔2021〕2199號)

精神,由廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳提出,廣西邕洲高速公路有限公

司、廣西交通投資集團有限公司、北斗導航位置服務(北京)有限公

司、廣西智能交通科技有限公司、廣西計算中心有限責任公司、廣西

時空位置網(wǎng)絡技術(shù)研究有限公司、廣西交投科技有限公司、廣西機械

工業(yè)研究院有限責任公司共同起草的《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)

范》被批準立項為廣西地方標準。項目編號為:2021-2005。

本標準的編寫將按照《標準化工作導則第1部分:標準化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》(GB/T1.1—2020)及自治區(qū)市場監(jiān)督管理局地

方標準相關(guān)規(guī)定進行。

二、項目背景及目的意義

(一)相關(guān)領域的現(xiàn)狀

2019年7月交通運輸部印發(fā)《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》,明確

提出要建設“以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素和核心驅(qū)動,促進物理和虛擬空間的

交通運輸活動不斷融合、交互作用的現(xiàn)代交通運輸體系”,這與數(shù)字

孿生理念高度一致。2019年9月中共中央、國務院正式印發(fā)《交通

強國建設綱要》,要求大力發(fā)展智慧交通,推進數(shù)字資源賦能交通發(fā)

展,加速交通基礎設施網(wǎng)、運輸服務網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡融合發(fā)展,

構(gòu)建泛在先進的交通信息基礎設施。數(shù)字孿生技術(shù)通過全域覆蓋的感

1

知體系、全網(wǎng)共享的數(shù)據(jù)資源服務、全時可用的決策支撐平臺,將實

現(xiàn)交通數(shù)據(jù)實時采集與匯聚、交通態(tài)勢同步實景可視、交通模型模擬

仿真與零成本推演,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的交通智慧化發(fā)展。

廣西地形地貌復雜,公路交通發(fā)展受到先天制約,與中東部發(fā)達

省市有明顯差距。同時,廣西又是“一帶一路”、西部陸海新通道國

家戰(zhàn)略的核心區(qū)域,與東盟國家相鄰,是我國先進技術(shù)走出去的重要

展現(xiàn)窗口,區(qū)位優(yōu)勢獨特。因此,雖然廣西智慧交通的起步稍晚,但

恰逢北斗全球系統(tǒng)建成,5G、BIM、數(shù)字孿生等新技術(shù)取得應用突破,

交通強國、新基建、北斗全球化等國家戰(zhàn)略出臺,以及西方對我技術(shù)

封鎖的國際局勢要求我國需發(fā)掘新的出口增長點,廣西智慧交通的發(fā)

展因此具有顯著的后發(fā)政策、技術(shù)與國際形勢優(yōu)勢。

智慧交通多源數(shù)據(jù)具有時、空屬性和海量、異構(gòu)、高動態(tài)等鮮明

特征,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)時空基準的統(tǒng)一是進行智能分析與智慧決策的前

提,但卻一直被忽視。應用自主的北斗系統(tǒng)構(gòu)建智慧交通統(tǒng)一的時空

參考,研發(fā)一套支撐采集、處理、分析、應用、決策、指揮的數(shù)字孿

生智慧交通平臺體系,實現(xiàn)系統(tǒng)設計的原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新并舉,具

有十分重要的意義。它將更加有利于交通設施智慧化管理和服務,形

成廣西獨特的創(chuàng)新應用示范、技術(shù)標準和能力,另辟蹊徑實現(xiàn)跨越式

創(chuàng)新發(fā)展,支撐廣西智慧交通一體化綜合產(chǎn)業(yè)發(fā)展,切實推動與東盟

各國的互聯(lián)互通合作。

基于上述重要性和必要性,周成虎院士團隊“關(guān)于實施智慧交通

一體化服務與廣西示范項目的建議”得到了自治區(qū)鹿心社書記、陳武

主席、費志榮副主席批示,要求推進廣西智慧交通一體化發(fā)展。為貫

徹落實自治區(qū)領導批示精神,確定沙吳路作為試點項目之一;確定自

2

治區(qū)“智慧交通一體化重大專項”技術(shù)牽頭單位為周成虎院士團隊,

總體設計“智慧交通一體化全時空數(shù)字孿生總體架構(gòu)與系統(tǒng)構(gòu)建”。

沙吳路智慧高速示范項目2020年已列為交通部批復的《交通強

國建設廣西壯族自治區(qū)試點任務要點》,將成為國內(nèi)首個智慧交通車

路協(xié)同示范路段。自治區(qū)鹿書記等領導經(jīng)常詢問項目進展,同時亦受

到交通部、自治區(qū)交通廳、自治區(qū)科技廳以及國內(nèi)交通行業(yè)相關(guān)單位

的高度關(guān)注。

(二)存在的問題及編制目的

《交通強國建設綱要》明確指出,未來我國的交通要達到“打造

一流設施、一流技術(shù)、一流管理、一流服務”的目標,其業(yè)務特征體

現(xiàn)在交通運輸基礎設施狀態(tài)的實時感知與互聯(lián)、交通運輸?shù)木C合一體

化管理以及交通運輸信息的全過程服務,我國的公路交通現(xiàn)狀距離這

個目標有很大的差距。數(shù)字孿生是推動我國公路交通智慧化發(fā)展、實

現(xiàn)交通強國戰(zhàn)略目標的重要技術(shù)途徑,其應用需求十分迫切,主要體

現(xiàn)在以下幾個方面:

1、實現(xiàn)公路工程的全生命周期數(shù)字化、精細化管理與運維。

應用BIM技術(shù),以部件化BIM模型為依托,將設計、施工、養(yǎng)護、

運營各階段的多維信息進行匯集以及可視化展現(xiàn),及時發(fā)現(xiàn)設計問

題,減少設計變更;動態(tài)監(jiān)控施工進度,實現(xiàn)關(guān)鍵時間節(jié)點的可追溯;

全過程記錄運維信息,結(jié)合三維GIS技術(shù)實現(xiàn)公路資產(chǎn)的精細化管理

以及全生命周期的精細化運維。

2、構(gòu)建交通動態(tài)感知網(wǎng)絡,實現(xiàn)交通態(tài)勢實景、實時、全域、

精準監(jiān)控。

數(shù)字孿生系統(tǒng)通過接入各類路側(cè)物聯(lián)網(wǎng)設施實時感知數(shù)據(jù)以及

3

車載GNSS終端、智能手機等新型交通設備動態(tài)數(shù)據(jù),構(gòu)建了對公路

交通態(tài)勢的全信息動態(tài)感知網(wǎng),并基于高精度、實景化三維GIS平臺,

實現(xiàn)對公路全域的沉浸式、實時監(jiān)控,減輕管理者的認知理解壓力,

提高日常監(jiān)控、違章取證以及應急響應的效率。

3、虛實同步與仿真推演,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。

數(shù)字孿生系統(tǒng)通過物理實體與數(shù)字鏡像模型的實時數(shù)據(jù)互操作,

實現(xiàn)交通數(shù)據(jù)在數(shù)字空間的實時映射以及全景式展現(xiàn),為交通模擬仿

真和模型推演提供了真實、精確的驗證平臺。通過對交通時空大數(shù)據(jù)

的協(xié)同分析與結(jié)果的三維可視化,為交通政策制定、應急響應決策提

供科學依據(jù)。

4、提高公路交通運輸安全,加速智能駕駛在高速公路落地。

通過物理實體與虛擬模型的精確映射以及運行模擬,極大增強公

路機電系統(tǒng)故障預測和健康管理的可靠性,顯著提高公路交通運輸安

全。數(shù)字孿生系統(tǒng)構(gòu)建的高度逼真、場景豐富的仿真平臺,基于真實

道路數(shù)據(jù)和案例場景數(shù)據(jù)對智能駕駛車輛開展測試和訓練,加速智能

駕駛更加安全地落地推廣和普及。

(三)已有工作基礎

申報和協(xié)作單位已在公路數(shù)字孿生系統(tǒng)建設方面積累了豐富的

經(jīng)驗和系統(tǒng)性成果。在南寧沙井至吳圩智慧高速建設項目中,已經(jīng)按

照公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)的理念進行了設計,其中的多維度交通數(shù)字

化感知系統(tǒng)用于交通態(tài)勢的實時感知,全生命周期高精度多模態(tài)空間

數(shù)據(jù)工程用于采集地上地下一體、層次化、實景化的公路三維場景數(shù)

據(jù),車路協(xié)同數(shù)據(jù)互聯(lián)與云管控平臺工程用于交通多源數(shù)據(jù)的接入、

管理與融合,并構(gòu)建沙吳高速路的數(shù)字孿生平臺,為本項目奠定了扎

4

實的基礎并積累了寶貴的工程實施經(jīng)驗。

(四)標準編制意義

按照《交通強國建設綱要》、《交通運輸部關(guān)于廣西壯族自治區(qū)

開展推進交通運輸高水平對外開放等交通強國建設試點工作的意見》

等政策指導,結(jié)合沙吳路建設實踐,開展編制具有地方特色的高速公

路數(shù)字孿生系統(tǒng)總體設計技術(shù)規(guī)范,可填補我區(qū)在此領域的空白,指

導廣西省公路建設,推動公路基礎設施數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級,必將帶

來良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

三、項目編制過程

(一)成立標準編制工作組

廣西地方標準《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》項目任務下達

后,廣西邕洲高速公路有限公司成立了標準編制工作組,制定了標準

編寫方案,明確任務職責,確定工作技術(shù)路線,開展標準研制工作,

具體標準編制工作由廣西邕洲高速公路有限公司、廣西交通投資集團

有限公司、北斗導航位置服務(北京)有限公司、廣西智能交通科技

有限公司、廣西計算中心有限責任公司、廣西時空位置網(wǎng)絡技術(shù)研究

有限公司、廣西交投科技有限公司、廣西機械工業(yè)研究院有限責任公

司相關(guān)人員配合。

本標準負責起草單位:廣西邕洲高速公路有限公司

本標準參與起草單位:廣西交通投資集團有限公司、北斗導航位

置服務(北京)有限公司、廣西智能交通科技有限公司、廣西計算中

心有限責任公司、廣西時空位置網(wǎng)絡技術(shù)研究有限公司、廣西交投科

技有限公司、廣西機械工業(yè)研究院有限責任公司。

本標準主要起草人:蘇愛斌(項目負責人)、李東毅、廉向東、

5

梁才、景貴飛、曹紅杰、肖計劃、謝茜茜、黃永剛、闕超寧、趙艷納、

譚偉珉、袁野真、張湛江、李茜、劉曙生、潘洪強、楊程、杜奕霖、

陶虎、張培銘、汪子睿、李武晉。

項目組人員介紹及具體分工見下表:

學歷、職務、

姓名性別年齡專業(yè)特長工作單位項目責任分工

職稱

廣西邕洲高速公路

蘇愛斌男37交通運輸工程高級工程師項目負責人,負責審核

有限公司

橋梁與隧道工廣西邕洲高速公路負責第8章8.1節(jié)的編

李東毅男37高級工程師

程有限公司寫、主要起草人

道路與鐵道工廣西交通投資集團

廉向東男50教授級高工技術(shù)負責人,負責復核

程有限公司

橋梁工程及數(shù)廣西邕洲高速公路技術(shù)負責人,第6-9章

梁才男35高級工程師

字化有限公司的主要起草及復核

廣西時空位置網(wǎng)絡技術(shù)負責人,負責審查、

景貴飛男55遙感研究員

技術(shù)研究有限公司第4章縮略語的編寫

北斗導航位置服務

負責審查、第3章術(shù)語

曹紅杰男55北斗定位正高(北京)有限公司、

和定義的編寫

周成虎院士團隊

北斗導航位置服務

地圖制圖與地技術(shù)負責人,負責審查、

肖計劃男42高級工程師(北京)有限公司、

理信息工程第4章縮略語的編寫

周成虎院士團隊

廣西邕洲高速公路負責第6章數(shù)據(jù)要求框

謝茜茜女36交通工程管理工程師

有限公司架的編寫、主要起草人

負責第7章7.1節(jié)、7.2

智能交通工程廣西計算中心有限

黃永剛男41工程師節(jié)功能構(gòu)成的編寫、主

領域責任公司

要起草人

負責第6章6.1節(jié)、6.2

智能交通工程廣西計算中心有限

闕超寧男40高級工程師節(jié)功能構(gòu)成的編寫、主

領域責任公司

要起草人

負責第6章6.3節(jié)、6.4

廣西高速公路投資

趙艷納女40公路橋梁高級工程師節(jié)功能構(gòu)成的編寫、主

有限公司

要起草人

廣西交通投資集團負責第5章的編寫、主

譚偉珉男33軟件開發(fā)工程師

有限公司要起草人

廣西邕洲高速公路負責第5章5.2節(jié)的編

袁野真男33道鐵工程工程師

有限公司寫、主要起草人

廣西邕洲高速公路負責第8章8.1節(jié)、8.2

張湛江女26交通工程工程師

有限公司節(jié)的編寫,匯總所有參

6

編單位編制章節(jié)、主要

起草人

廣西智能交通科技負責第5章編寫、主要

李茜男45交通機電工程高級工程師

有限公司起草人

廣西智能交通科技負責第8章8.2節(jié)編寫、

劉曙生男55電氣技術(shù)高級工程師

有限公司主要起草人

負責第8章8.3節(jié)、8.4

廣西智能交通科技

潘洪強男34機電工程工程師節(jié)的編寫,負責審查及

有限公司

會務等、主要起草人

計算機技術(shù)及廣西計算中心有限負責第7章7.3節(jié)的編

楊程男39高級工程師

應用責任公司寫、主要起草人

計算機技術(shù)及廣西計算中心有限負責第7章7.4節(jié)的編

杜奕霖男31工程師

應用責任公司寫、主要起草人

廣西交投科技有限負責第5章道路信息模

陶虎男34公路工程高級工程師

公司型的編寫、主要起草人

機械制造及自廣西機械工業(yè)研究負責第8章8.5節(jié)、8.6

張培銘男32高級工程師

動化院有限責任公司節(jié)的編寫、主要起草人

電氣工程及其廣西邕洲高速公路負責第10章10.1節(jié)的

汪子睿男25助理工程師

自動化有限公司編寫、主要起草人

廣西邕洲高速公路負責編寫11章11.1節(jié)

李武晉男27新聞采編助理政工師

有限公司的編寫、主要起草人

(二)收集整理文獻資料

本標準起草人員的前期研究工作分為資料調(diào)查與研究、工程案例

及數(shù)據(jù)收集檢驗、總結(jié)完善3個步驟進行:1、通過收集、調(diào)查國內(nèi)

外及沙吳路智慧高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)建設技術(shù)特點、操作方法等,

進一步掌握和完善本標準的技術(shù)內(nèi)容;2、重點調(diào)研沙吳路高速建設

及收集廣西省內(nèi)數(shù)字孿生建設的典型案例;3、收集國內(nèi)外公路交通

數(shù)字孿生系統(tǒng)的國家標準、行業(yè)標準、團體標準、地方標準及其它研

究成果資料,如下:

——《交通強國建設綱要》、《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》

——2020年8月交通運輸部關(guān)于廣西壯族自治區(qū)開展推進交

通運輸高水平對外開放等交通強國建設試點工作的意見(交規(guī)劃函

7

〔2020〕587號)

——2016年12月29日交通運輸部《交通運輸部關(guān)于在行業(yè)

推廣應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的指導意見》

——《實景地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品》(GB/T35628-2017)

——《公路數(shù)據(jù)庫編目編碼規(guī)則》(JT/T132-2014)

——《三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范》(CH/T9015-2012)

——《高速公路交通工程及沿線設施設計通用規(guī)范》(JTGD80)

——《實景三維地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品》(國標,正在征求意見,計

劃號20142133-T-466)

——《電子公路圖地理要素高精度表達規(guī)范》(國標,正在起草,

計劃號:20192339-T-348)

——《智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式

第1部分:高速公路》(國標,正在征求意見,計劃號20192189-T-469)

——20213298-T-469信息技術(shù)數(shù)字孿生第1部分:通用要

求GB/T14950攝影測量與遙感術(shù)語

——GB/T51301建筑信息模型設計交付標準

——GB/T28827.1-2012信息技術(shù)服務運行維護第1部分:

通用要求

——GB/T31916.1-2015信息技術(shù)云數(shù)據(jù)存儲和管理第1

部分:總則

——GB/T28827.1信息技術(shù)服務運行維護第1部分:通用要

——GB/T36626-2018信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全運維管理

指南

8

——GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡安全等級保護基本

要求

——GB/T29265.203-2012信息技術(shù)信息設備資源共享協(xié)同服

務第203部分:基于IPV6的通信協(xié)議

——GB/T51195-2016互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心工程技術(shù)規(guī)范

通過研究各項標準的框架和條文,進行討論分析,找出其中論述

不充分或值得商榷的地方,并針對廣西本地的情況進行優(yōu)化。

(三)研討確定標準主體內(nèi)容

標準編制工作組在對收集的資料進行整理研究之后,標準編制工

作組召開了標準編制會議,對標準的整體框架結(jié)構(gòu)進行了研究,并對

標準的關(guān)鍵性內(nèi)容進行了初步探討。經(jīng)過研究,標準的主體內(nèi)容確定

為術(shù)語和定義、縮略語、總體要求、數(shù)據(jù)要求、數(shù)字基礎設施設計、

數(shù)據(jù)資源設計、數(shù)字平臺設計、系統(tǒng)應用技術(shù)指標、信息安全管控等。

(四)調(diào)研、形成征求意見稿

為確保本標準的編寫工作有序開展,編寫工作組在前期大量的研

究工作的基礎上,于2021年12月初完成了《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)

總體規(guī)范》的編制大綱和工作大綱,并經(jīng)內(nèi)部評審討論后,于2021

年12月20日召開了大綱外部評審會,評審會針對大綱共提出了30

條建議和意見。

根據(jù)大綱評審專家的意見,以修改完善后的大綱作為項目的工作

指導,編寫工作組開展了規(guī)范正式的編寫工作,并于2022年8月、

10月相繼召開了初稿內(nèi)部討論評審會議,會議上專家提出了百余條

意見及建議,編制工作組對專家意見逐條梳理并針對規(guī)范進行修改,

于2022年12月初完成了修改工作,形成征求意見稿。

9

四、標準制定原則

本標準的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關(guān)標準的

規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國內(nèi)外及廣西地區(qū)數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實

際案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析了國內(nèi)外及廣西地區(qū)智慧

高速建設現(xiàn)狀,結(jié)合沙吳高速公路建設實踐,經(jīng)過編寫工作組成員討

論,確定規(guī)范編制遵循以下基本原則:

(1)科學性原則

本標準分析了國內(nèi)外關(guān)于智慧高速及數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設現(xiàn)狀

和特點,結(jié)合國內(nèi)及廣西地區(qū)高速公路建設的現(xiàn)狀及沙吳路建設實

踐,在此基礎上對已發(fā)布的相關(guān)標準、規(guī)范、規(guī)程進行整理、歸納和

分類,建立了科學、實用、合理的《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》。

(2)承接性原則

本標準的術(shù)語、符號、條文盡量與相應國家、國際、行業(yè)和地方

標準的規(guī)定內(nèi)容相一致,條文未出現(xiàn)自相矛盾的地方。規(guī)范技術(shù)內(nèi)容

與國家、國際、行業(yè)和地方標準兼容,未出現(xiàn)沖突,保證了一致性。

規(guī)范技術(shù)內(nèi)容中引用其他標準時,已明確指出所引用標準的內(nèi)容或名

稱,增強了規(guī)范的可讀性和可操作性。

(3)可操作性原則

本標準的起草充分調(diào)研了國內(nèi)外、廣西壯族自治區(qū)地區(qū)高速公路

數(shù)字孿生系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀,征求了高校、公路管理、設計院、施工單

位等領域機構(gòu)和專家的意見。編寫組在此基礎上進過反復討論和修

改,編制此規(guī)范。規(guī)范內(nèi)容針對性強,可操作性高,易于推廣。

五、標準主要內(nèi)容及依據(jù)來源

廣西地方標準《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》主要章節(jié)內(nèi)容

10

包括:術(shù)語和定義、縮略語、總體要求、數(shù)據(jù)要求、數(shù)字基礎設施設

計、數(shù)據(jù)資源設計、數(shù)字平臺設計、系統(tǒng)應用技術(shù)指標、信息安全管

控。

本標準的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有關(guān)標準的

規(guī)定。編寫工作組充分調(diào)研了國內(nèi)外高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)建設的實

際案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析了國內(nèi)外及廣西地區(qū)智慧

高速建設及數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實踐,在此基礎上結(jié)合廣西南寧沙吳路

建設實踐,形成了廣西地方標準《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》。

1、標準名稱

為保證標準的全面性和針對性,原計劃申請的標準名稱為《公路

交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》,根據(jù)2021年12月召開的大綱評審會

上各位專家形成的一致意見,為了更聚焦標準編制目的、內(nèi)容及范圍,

擬將本標準名稱更改為《高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)總體設計規(guī)范》。

2、范圍

本文件適用于廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)域內(nèi)新建、改(擴)建、已

建高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設、運營與維護。

3、術(shù)語和定義

本章涵蓋了《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》的相關(guān)術(shù)語和定

義。

4、縮略語

本章內(nèi)容涵蓋了《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》的相關(guān)縮略

語。

5、總體要求

第5.1條:基本要求

11

本部分內(nèi)容的編寫依據(jù):

2019年7月交通運輸部印發(fā)《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》,明確

提出要建設“以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素和核心驅(qū)動,促進物理和虛擬空間的

交通運輸活動不斷融合、交互作用的現(xiàn)代交通運輸體系”。

2019年9月中共中央、國務院正式印發(fā)的《交通強國建設綱要》,

要求大力發(fā)展智慧交通,推進數(shù)字資源賦能交通發(fā)展,加速交通基礎

設施網(wǎng)、運輸服務網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡融合發(fā)展,構(gòu)建泛在先進的

交通信息基礎設施。

依據(jù)上述文件,結(jié)合沙吳路建設實踐,規(guī)定了高速公路數(shù)字孿生

系統(tǒng)的基本要求。

12

圖1沙吳路北斗地基增強網(wǎng)系統(tǒng)

圖2沙吳高速DEM數(shù)據(jù)成果

13

圖3沙吳高速公路交通數(shù)字孿生平臺

第5.2條:時空基準

采用和《GB/T33177-2016國家基本比例尺地圖1:50001:10

000地形圖》5.1條中5.1.1相同的規(guī)定,地理坐標系采用2000國家

大地坐標系,采用1985國家高程基準,采用高斯-克呂格投影,按3°

帶分帶計算,便于推廣和應用。

6、數(shù)據(jù)要求

結(jié)合沙吳高速數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實踐,規(guī)定了數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)

據(jù)內(nèi)容及相關(guān)要求。

第6.1條:“衛(wèi)星DOM像元分辨率優(yōu)于0.5m”參照《GB/T37151-201

基于地形圖標準分幅的遙感影像產(chǎn)品規(guī)范》7.3表1的規(guī)定?!癉EM

數(shù)據(jù)分辨率優(yōu)于5m”參照《CH-T9008.2-2010基礎地理信息數(shù)字成

果1:5001:10001:2000數(shù)字高程模型》中6.4表3中相關(guān)規(guī)定。

本部分的編寫也參照了沙吳路三維地形數(shù)據(jù)的采集成果。

第6.2條:文件中內(nèi)容“DOM成果精度應滿足不低于1:500比例

尺相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范的精度要求”,依據(jù)沙吳路建設實踐,相關(guān)成果應符

14

合《CH-T9008.3-2010基礎地理信息數(shù)字成果1:5001:10001:

2000數(shù)字正射影像圖》中1:500比例尺DOM產(chǎn)品規(guī)范的精度要求相

關(guān)規(guī)定。

第6.3條:公路信息模型數(shù)據(jù)

根據(jù)《GB/T51301-2018建筑信息模型設計交付標準》中的模

型單元系統(tǒng)分類方法,在此基礎上針對高速公路道路信息模型數(shù)據(jù)進

行分類,主要包括路基、路面、橋涵、隧道和交通工程及沿線設施5

種一級節(jié)點,及其分解得到的各類節(jié)點。本部分內(nèi)容編寫依據(jù)沙吳路

道路信息模型建設實踐。

圖4沙吳高速數(shù)字孿生系統(tǒng)道路信息模型數(shù)據(jù)成果圖

15

第6.4條:電子地圖

第6.4.1條:規(guī)定了電子地圖應具備的相關(guān)功能條件。

第6.4.2條:依據(jù)《GB/T20267-2006車載導航電子地圖產(chǎn)品規(guī)

范》,規(guī)定了高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)普通電子地圖構(gòu)成。

第6.4.3條:依據(jù)全國智能運輸系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會發(fā)布的

《智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式(征求意見

稿)》,結(jié)合沙吳路建設實踐,對車道級電子地圖的要求及構(gòu)成做出

了相關(guān)規(guī)定。

第6.5條:規(guī)定了高精定位數(shù)據(jù)的精度要求。

第6.6條:規(guī)定了高速公路主體及附屬設施監(jiān)測數(shù)據(jù)的構(gòu)成。

第6.7條:規(guī)定了道路運行數(shù)據(jù)的相關(guān)要求及構(gòu)成。

7、數(shù)字基礎設施設計

第7.1條:一般規(guī)定

依托沙吳路高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實踐,規(guī)定了高速公路數(shù)

字孿生系統(tǒng)的基礎設施相關(guān)規(guī)定。

第7.2條:感知網(wǎng)絡設計

依托沙吳路高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實踐,對交通運行狀態(tài)、

環(huán)境狀態(tài)、基礎設施健康狀態(tài)、設施設備運行狀態(tài)進行精確感知,并

對相關(guān)感知設備進行了相關(guān)要求。

第7.3條:物聯(lián)網(wǎng)設計

IPV6網(wǎng)絡建設應符合《信息技術(shù)信息設備資源共享協(xié)同服務第

203部分:基于IPV6的通信協(xié)議》GB/T29265.203-2012的規(guī)定。

第7.4條:數(shù)據(jù)中心設計

規(guī)定了數(shù)據(jù)中心建設相關(guān)要求,并滿足智慧高速建設相關(guān)要求。

16

8、數(shù)據(jù)資源設計

本章內(nèi)容從數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸、共享等環(huán)節(jié)規(guī)定了公

路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)配套的數(shù)據(jù)資源相關(guān)要求,規(guī)范數(shù)據(jù)全生命周期

管理,本部分充分考慮了沙吳高速數(shù)字孿生系統(tǒng)建設成果。

第8.1條:本條內(nèi)容為數(shù)據(jù)資源的相關(guān)規(guī)定。

第8.1.7條:考慮不同網(wǎng)絡及不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的傳遞,應建立

數(shù)據(jù)中臺支撐多張網(wǎng)的數(shù)據(jù)打通。

第8.2條:為了保持公路三維模型數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性,保證公路信息

模型數(shù)據(jù)有效、準確地為公路、建設、運營和管理以及數(shù)字交通建設

服務,需要對數(shù)據(jù)資源采集及更新進規(guī)定。本條內(nèi)容為數(shù)據(jù)采集相關(guān)

規(guī)定。

第8.2.7條:考慮到氣象站數(shù)據(jù)在實際使用過程中存在設備監(jiān)測

精度與穩(wěn)定性的問題,在氣象數(shù)據(jù)采集中考慮與互聯(lián)網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)融

合。

第8.3條:本條內(nèi)容為數(shù)據(jù)處理相關(guān)規(guī)定,使數(shù)據(jù)滿足匯聚、數(shù)

據(jù)共享與交換的需求。

第8.4條:本條內(nèi)容為數(shù)據(jù)存儲相關(guān)規(guī)定。

第8.4.2條:根據(jù)《信息技術(shù)云數(shù)據(jù)存儲和管理第1部分:總

則》GB/T31916.1-2015中對數(shù)據(jù)的描述。存儲層包括數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)

的存儲和管理,應用接口層包括各類應用接口。應用層包括各類信息

系統(tǒng),應用層通過統(tǒng)一的應用接口訪問和管理存儲層的各類存儲資

源,根據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化程度不同,存儲層提供對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)

構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲和管理。其中,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲和

管理方式包括基于對象、基于文件和基于塊的云數(shù)據(jù)存儲和管理等。

17

半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲和管理方式包括基于鍵值(Key-Value)的云數(shù)

據(jù)存儲和管理等。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲和管理方式包括基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫

的云數(shù)據(jù)存儲和管理等。

第8.4.4條:數(shù)據(jù)庫建設應在技術(shù)指標、標準體系、產(chǎn)品模式,

數(shù)據(jù)庫模式等方面,應充分利用當前先進、實用的技術(shù)手段,采用成

熟的設計方案、技術(shù)標準、硬件平臺和軟件環(huán)境,實現(xiàn)對多尺度、多

數(shù)據(jù)源,多時相基礎地理信息數(shù)據(jù)的管理,保障系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運

行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、硬件,軟件應具有開放性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應

采用通用的地理信息數(shù)據(jù)交換格式和標準化的系統(tǒng)通訊協(xié)議,支持基

礎地理信息數(shù)據(jù)與其他專題數(shù)據(jù)的集成、交換和共享。在數(shù)據(jù)庫建設

中,數(shù)據(jù)生產(chǎn)及數(shù)據(jù)庫設計,建立、管理與維護等應符合規(guī)范化要求。

在數(shù)據(jù)庫設計、建立、系統(tǒng)運行、管理與維護等方面中應有嚴格的安

全與保密措施,確保整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全、正常和有效地運行和使用。

數(shù)據(jù)庫的建設應采用最新的基礎地理信息數(shù)據(jù),并應建立維護更新機

制,保證基礎地理信息的現(xiàn)勢性。對更新后產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)應進行有

效的管理。

本部分內(nèi)容依據(jù)沙吳高速數(shù)字孿生系統(tǒng)建設實踐展開。

信息模型存儲應符合《建筑信息模型存儲標準》GB/T51447-2021

及《公路工程信息模型應用統(tǒng)一標準》JTGT2420—2021要求。

數(shù)據(jù)庫儲存可按照《信息技術(shù)云數(shù)據(jù)存儲和管理第1部分總

則》GB/T31916.1-2015的規(guī)定進行,處理后的數(shù)據(jù)存儲應滿足海量、

安全、高性能、高可靠、易管理。

第8.5條:本條為數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)規(guī)定。

第8.5.1條:該指標參照《網(wǎng)絡切片分級白皮書》2020年版,

18

第二章節(jié)指出:5G網(wǎng)絡切片旨在基于統(tǒng)一基礎設施和統(tǒng)一的網(wǎng)絡提

供多種端到端邏輯“專用網(wǎng)絡”。面向不同客戶群體定制出差異化的

連接管理和安全等級。分級原則及架構(gòu)綜合考慮隔離性以及部署運營

要求,5G網(wǎng)絡切片分為公眾網(wǎng)切片、行業(yè)網(wǎng)切片兩個相對獨立的網(wǎng)

絡。根據(jù)網(wǎng)絡現(xiàn)有能力,在不同切片等級組合無線、傳輸、核心網(wǎng)和

安全及運營等能力,匹配網(wǎng)絡最有可能的部署策略,總共形成L0~

L4的5種切片能力等級滿足5G三大類需求。

8.5.3條:網(wǎng)絡設備應使用符合《信息安全技術(shù)二元序列隨機

性檢測方法》GB/T32915-2016標準的隨機數(shù)生成器,顯著性水平指

標參考《隨機性檢測規(guī)范》GM/T0005-2012。在可信計算環(huán)境中,應

使用安全強度較高的密碼算法,不應使用md5、SHA1、DES等。可使

用密碼技術(shù)對重要可執(zhí)行程序進行完整性保護,并對其來源進行真實

性驗證。

第8.6條:本條為資源共享相關(guān)規(guī)定。

第8.6.2:模型數(shù)據(jù)的交換可采用下列方法:

1)直接數(shù)據(jù)交換:把一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換,寫成另一

系統(tǒng)所需的格式;

2)公共數(shù)據(jù)交換:采用標準的或公共的數(shù)據(jù)格式,將一個系統(tǒng)

的數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換,寫成標準要求的格式;

3)提供三維數(shù)據(jù)服務:遵循統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)互操作規(guī)范,通過

服務的方式提供數(shù)據(jù)讀取和操作等功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

第8.6.4條:信息模型應用過程中,建設工程全生命期各個階段、

各項任務和各相關(guān)方都需要獲取、更新和管理信息,包括在模型中插

入、獲取、更新和修改信息,以履行修改完善模型數(shù)據(jù)的職責,并完

19

成相應任務。符合有關(guān)標準要求的建設工程各相關(guān)方之間模型數(shù)據(jù)互

用協(xié)議,是保證順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)互用的基礎。

9、數(shù)字平臺設計

本部分內(nèi)容規(guī)定了高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)數(shù)字平臺相關(guān)規(guī)定,內(nèi)

容編寫充分考慮了沙吳高速數(shù)字孿生建設成果。

第9.1條:依據(jù)沙吳路建設實踐,對數(shù)字平臺的時空基準及建設

原則等進行了相關(guān)規(guī)定。

第9.1.1條:數(shù)字平臺主要為滿足工程信息化管理而開發(fā),應用

于工程項目全過程全方位協(xié)同管理的信息系統(tǒng),平臺應支持多級單位

管理、權(quán)限控制、流程化任務操作、數(shù)據(jù)可視化展示等。

第9.1.4條:參照現(xiàn)行的國家和行業(yè)標準對時空基準進行統(tǒng)一,

采用和《GB/T33177-2016國家基本比例尺地圖1:50001:10000

地形圖》5.1條中5.1.1相同的規(guī)定,地理坐標系采用2000國家大

地坐標系,采用1985國家高程基準,采用高斯-克呂格投影,按3°

帶分帶計算,便于推廣和應用。

第9.2條:本條規(guī)定了數(shù)字平臺的系統(tǒng)架構(gòu),數(shù)字平臺維護管理

按GB/T28827.1的要求執(zhí)行,應定制包含管理規(guī)定、平臺維護操作

規(guī)范等維護機制,且應符合GB/T36626的規(guī)定;

第9.3條:本條規(guī)定了數(shù)字平臺的系統(tǒng)構(gòu)成。

第9.4條:本條內(nèi)容為數(shù)字平臺技術(shù)組件相關(guān)規(guī)定。

第9.4.4條:表單化是指通過各種表單,將項目審批、匯報、交

底、申報等融入到數(shù)字化應用平臺中去,使項目管理中方案落地后不

偏離目標。表單化對項目管理的指導作用,可使業(yè)務流程更加規(guī)范。

第9.5條:本條為集成接口相關(guān)規(guī)定。

20

10、系統(tǒng)應用技術(shù)指標

本部分內(nèi)容規(guī)定了高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)應用相關(guān)規(guī)定,內(nèi)容編

寫充分考慮了沙吳高速數(shù)字孿生建設成果。

第10.1條:本條為系統(tǒng)應用技術(shù)指標的一般規(guī)定。

第10.2條:本條為數(shù)字化報建相關(guān)規(guī)定。

第10.3條:本條為數(shù)字化設計管理相關(guān)規(guī)定。

第10.3.1條:設計信息模型建模和交付標準采用DBJT45/T006,

該標準是在行業(yè)標準的基礎上,結(jié)合廣西的特點編制的。

第10.4條:本條為數(shù)字化建造管理相關(guān)規(guī)定。

第10.5條:數(shù)字化養(yǎng)護主要規(guī)定了數(shù)字孿生與傳統(tǒng)養(yǎng)護信息化

的結(jié)合應用。

第10.5.2條:數(shù)據(jù)管理應遵循JT/T697.10所規(guī)定的數(shù)據(jù)分類

方法、數(shù)據(jù)元編制規(guī)則、數(shù)據(jù)元值域引用代碼規(guī)則。養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)標

準化參照《公路養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)標準化指南第1部分:高速公路》DBJT

45/T011.1-2020執(zhí)行。

第10.6條:本條為數(shù)字化運營服務相關(guān)規(guī)定。

11、信息安全管控

本部分內(nèi)容編寫充分考慮了沙吳高速數(shù)字孿生建設成果,編制

依據(jù):

GB/T28827.1-2012信息技術(shù)服務運行維護第1部分:

通用要求

GB/T31916.1-2015信息技術(shù)云數(shù)據(jù)存儲和管理第1部

分:總則

GB/T28827.1信息技術(shù)服務運行維護第1部分:通用要求

21

GB/T36626-2018信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全運維管理指南

GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡安全等級保護基本要求

六、預期的作用和效益

1、預期經(jīng)濟效益分析

按照《交通強國建設綱要》(國務院2019-02535文號)、《交

通運輸部關(guān)于廣西壯族自治區(qū)開展推進交通運輸高水平對外開放等

交通強國建設試點工作的意見》(交規(guī)劃函〔2020〕587號)等政策

指導,結(jié)合沙吳路建設實踐,開展編制具有地方特色的高速公路數(shù)字

孿生系統(tǒng)總體設計技術(shù)規(guī)范,可填補我區(qū)在此領域的空白,指導廣西

地區(qū)高速公路智慧建設,推動公路基礎設施數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級,更

好地服務于高速公路的建設、運營及維護,必將帶來良好的社會效益

和經(jīng)濟效益。

主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

——實現(xiàn)公路工程的全生命周期數(shù)字化、精細化管理與運維;

——提高公路交通運輸安全,加速智能駕駛在高速公路落地;

——構(gòu)建交通動態(tài)感知網(wǎng)絡,實現(xiàn)交通態(tài)勢實景、實時、全域、

精準監(jiān)控;

——虛實同步與仿真推演,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。

2、推廣應用前景分析

本項目研究成果將實現(xiàn)填補廣西地區(qū)乃至全國在此領域的空白,

更好地服務于廣西地區(qū)智慧高速建設與管理。該規(guī)范更加符合地方實

際情況,可操作性更高,對提升地方專業(yè)技術(shù)水平具有較大的推動作

用。

22

七、國內(nèi)同類標準制修訂情況及與法律法規(guī)、強制性標準關(guān)系

當前,我國高速公路智慧化建設尚處于起步階段,數(shù)字孿生技術(shù)

屬于新興技術(shù),經(jīng)查閱,未制定有高速公路數(shù)字孿生系統(tǒng)相關(guān)的國家

標準、行業(yè)標準、地方標準。

規(guī)范編制組承諾:本標準的各項指標不低于國家強制性標準和國

家推薦性標準,內(nèi)容與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及強制性標準無沖突。標準

的編寫符合GB/T1.1-2020的要求。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標準研制過程中無重大分歧意見。

廣西地方標準《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》

標準編制工作組

2023年1月3日

23

廣西地方標準

《公路交通數(shù)字孿生系統(tǒng)總體規(guī)范》

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