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DB37T 4541—2022智慧高速公路建设指南.pdf

表1智慧高速公路建设应用内容一览表

6.1建养体系建设原则

3.1.1建养体系宜贯通勘察设计、工程建设管理、智慧工地、智能建造、智慧养护等各环节，实现多 种数字化技术集成应用。 6.1.2新建、改扩建高速公路项目中，养护运营阶段的基础设施监测设备设施宜与公路主体工程、交 通工程同步设计、同步施工、同步验收。 6.1.3智慧养护宜针对不同基础设施的特点，通过自动化检测、智能化监测支撑科学化决策，实现高 速公路养护全过程、全要素的数字化、智能化、主动式、预防性管理，提高主体基础设施耐久性和可靠 性，优化养护资金投入。

6. 2. 1勘察设讯

6.2.1.1勘察设计宜采用先进技术提升勘测、设计和成果交付等环节的数字化和智能化水平。 6.2.1.2勘测过程宜利用高分遥感、无人机、GIS、北斗等技术，实现设计模型与地形的交互，提升勘 则效率和精度。 6.2.1.3设计过程宜采用BIM技术开展可视化比选、碰撞分析、净空核验、仿真模拟，进行方案设计 和优化。BIM模型包含几何和非几何信息，具备统一的EBS编码DB52T 1014-2015 地理标志产品 石阡苔茶加工技术规程，模型精细度满足专业应用需要。 6.2.1.4成果交付宜提供完整的构件模型及属性信息，并上传至建设管理相关平台，完成设计阶段向 施工阶段信息无损传递，实现数字化交付，

6. 2. 2 工程建设管理

DB37/T45412022

5.2.2.1建设方宜协调监理、施工、检测等参建方，构建一体化的建设管理平台，实现建设全过程、 各阶段、各环节有效衔接，以及计量管理、进度管控、质量监管、安全管控、环境监测等工程建设管理 各环节数字化和智能化，为养护运营提供数据支持。 6.2.2.2计量管理宜采用自动化计量、BIM、图像识别等技术，实现数据自动采集、工序自动报验、过 程资料自动生成和电子文件管理。 6.2.2.3进度管控宜结合现场每日进度填报，实现进度自动汇总统计、偏差分析及预警、偏差纠正和 进度可视化展示。 6.2.2.4质量监管宜实现工程质量全过程管控，确保工程质量可跟踪、可反馈、可追溯。 3.2.2.5安全管控宜实现对人的不安全行为和物的不安全状态的实时动态感知预警。 6.2.2.6环境监测宜实现对工地扬尘、环境噪声、水质、土壤等的实时动态监测预警，

6. 2. 3 智慧工地

6.2.3.1智慧工地宜利用BIM、GIS、物联网、移动互联网等技术，实现对工地现场人员、机械、材料、 生产工艺、场地环境和施工过程关键场景的动态实时管理。 5.2.3.2人员管理宜实现身份鉴定、考勤管理、位置定位以及安全防护用具使用状态监测等功能：机 戒管理宜实现施工车辆和关键设备管理等功能；材料管理宜实现物料验收、智能识别和清点物料等功能； 生产工艺管理宜实现关键节点施工工序管理等功能；环境管理宜实现对扬尘、噪音、水质、土壤等环境 的监测功能。 6.2.3.3施工过程关键场景管理宜实现对施工过程中关键场景的数据采集、监测等功能，并明确采集

6. 2. 4智能建造

6.2.4.1智能建造宜在钢结构加工 的优化制定与调整、物料的优化调配。 6.2.4.2钢结构智能加工包括智能切割下料、智能焊接、智能涂装及智能管控等内容，宜利用BIM技 术提高钢结构智能加工质量和效率。 6.2.4.3构件安装前宜采用点云成像等技术结合BIM技术进行数字化预匹配拼装，保证精度满足安装 要求。

6.3.1基础设施检测

6.3.1.1道路检测宜采用自动化检测设备对路基和路面进行检测，并在采用其他高效检测方法时提前 化对确认。 6.3.1.2桥梁检测宜优先采用快速、无损检测技术对桥梁结构进行现场测试、试验、观测与检查。采 用自动化检测技术时，综合考虑检测项目的精度要求和现场作业条件。 6.3.1.3隧道检测宜采用自动化检测设备对隧道土建结构、机电设施和其他工程设施进行检测，自动 化检测设备工作时尽量减少对正常行车的干扰

6. 3. 2 基础设施监测

6.3.2.2监测设备宜采用准确可靠、耐久实用、经济合理的设备，且设备的技术性能指标满足工程及 相关标准要求。

6.3.2.3道路监测主要包括路基监测、路面监测和边坡监测： a）路基监测内容包括地下分层水平位移、地下水位、含水率、路堤顶沉降、地表水平位移及隆 起等，监测设备宜布置在高填方或特殊地质路基段； 6 路面监测内容包括道路状态（路表温度、路表变形、结构层温度、结构层变形等）、交通参 数（交通量、车速、车型、轴重等）及气候环境参数（温度、湿度、降水、凝冰等）等，监 测设备宜布设在重载交通、大交通量或具有特殊要求的路段； C 边坡监测内容包括支护结构变形、支护结构应力、地下水位、降雨量、含水率、深部位移、 地表裂缝、水平位移、垂直位移、坡顶建（构）筑物变形等，监测设备宜布置在挖方高边坡 和不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡处。 6.3.2.4符合下列条件之一的桥梁，宜设置结构安全监测系统： 交通运输部《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》（交办公路（2021）21号）在 役公路长大桥梁清单及“三特”（特大、特殊结构、特别重要）桥梁； b 荷载等级提高或重载交通持续周期性通行的重要桥梁；人 C 有典型病害加固历史或技术状况等级较差且尚需继续服役的桥梁； d 路网内具有代表性或关键节点的中小跨径桥梁； e 采用特殊材料、特殊工艺或具有特殊要求的桥梁。 6.3.2.5桥梁监测方案宜结合桥梁类型、跨径等桥梁特点进行单独设计，监测内容根据桥梁服役环境、 结构特点和监测目的确定，宜包括以下监测内容： a 荷载与环境监测：包括车辆荷载、温度、湿度、风、地震、降水、船舶撞击等； b）结构整体响应监测：包括结构振动、变形（线性下挠、基础沉降）、位移、转角等； C 结构局部响应监测：包括结构应变、裂缝、索力、疲劳、支座反力、伸缩缝变位、桥墩冲刷、 腐蚀等。 6.3.2.6隧道监测内容宜包括结构变形、应力应变、衬砌裂缝、衬砌剥落、渗漏、内装饰脱落等。监 测设备宜布置在围岩等级较差、结构受力复杂、不良健康状态和不良地质条件的隧道路段。 6.3.2.7交通安全设施监测内容宜包括交通标志、交通标线、护栏、视线诱导及防眩等设施的服务状 态。 6.3.2.8机电设施监测内容宜包括监控、收费、通信、供配电、照明、通风、消防、计算和存储等设 施的运行状态和运行环境

结构特点和监测目的确定，宜包括以下监测内容： a）荷载与环境监测：包括车辆荷载、温度、湿度、风、地震、降水、船舶撞击等； b）结构整体响应监测：包括结构振动、变形（线性下挠、基础沉降）、位移、转角等； c）结构局部响应监测：包括结构应变、裂缝、索力、疲劳、支座反力、伸缩缝变位、桥墩冲刷、 腐蚀等。 6.3.2.6隧道监测内容宜包括结构变形、应力应变、衬砌裂缝、衬砌剥落、渗漏、内装饰脱落等。监 测设备宜布置在围岩等级较差、结构受力复杂、不良健康状态和不良地质条件的隧道路段。 6.3.2.7交通安全设施监测内容宜包括交通标志、交通标线、护栏、视线诱导及防眩等设施的服务状 态。 6.3.2.8机电设施监测内容宜包括监控、收费、通信、供配电、照明、通风、消防、计算和存储等设 施的运行状态和运行环境，

6.3.3养护科学决策

5.3.3.1高速公路养护科学决策主要包括养护目标设定、基础设施数据库构建、公路技术状况检测和 评定分析、养护需求分析、养护方案设计、养护决策后评估等内容。 6.3.3.2养护目标设定。宜根据国家、行业及山东省公路养护管理发展规划，以全寿命周期养护费用 效益最优为原则，结合公路技术状况、交通量、管理需求、资金约束等因素，并针对不同设施确定养护 目标。 6.3.3.3基础设施数据库。包括路线、路基、路面、桥隧构造物、交通安全及机电等设施基础数据， 建设质量检测、交竣工检测等静态数据，日常巡检、定期检测、专项检测、健康监测、养护历史、交通 状况及气候环境等动态数据。 6.3.3.4公路技术状况检测和评定分析。包括技术状况检测、技术状况评定、病害原因诊断等内容， 并科学评估其础设施的服役太

6.3.3.5养护需求分析。宜建立养护性能预测、养护方案及养护决策等模型，并根据养护目标和技术 状况评定结果进行养护路段划分及养护性质分析。 6.3.3.6养护方案设计。宜在养护需求分析的基础上，按照设计流程对养护工程项目开展养护对策选 择、养护时机选择、养护费用估算、养护方案比选等工作。养护方案设计宜采用新技术、新材料、新设 备、新工艺，尚无相关标准参照的新技术、新材料、新设备、新工艺，经过试验论证后方可开展规模化 使用。 6.3.3.7养护决策后评估。包括养护决策工作执行情况评估、决策过程中相关影响因素与实际情况的 符合性评估、决策实施效果评估等内容，并形成决策评估报告。决策评估报告宜包括决策制定与执行情 况的总体评价、决策效益分析、进一步优化决策工作的意见、建议等内容。

7.1运营体系建设原则

1.1运营体系遵循“按需建设、设备共用、信息共享”原则，建设与业务场景需求相适应的机 安设施。 1.2运营体系宜根据智慧运营需求，在主体工程建设过程中进行感知、通信等设施扩容条件禾 础的预留预埋。

.1.3运营体系包括边缘端、路段级、路网级三层，各层计算、存储和网络连接能力根据具体业务需

7.1.3运营体系包括边缘端、路段级、路网级三层，各层计算、存储和网络连接能力根据具体业务需

7.2. 1交通运行监测

7. 2. 2 主动交通管理

7.2.3（准）全天候通行保障

7.2.3.1智慧高速建设路段配备路域气象监测预警、交通安全防护诱导等系统，宜采用主动融冰除雪 措施，并与主动交通管理和伴随式信息服务相结合，提升恶劣天气高速公路运营安全水平，保障（准） 全天候通行。 7.2.3.2恶劣天气条件下，宜根据路域气象、交通、道路条件等，采用主线限速控距、入口限行限流、 预约通行等交通管控策略。 7.2.3.3交通安全防护诱导系统宜布设于分合流区、主线交通流量大（道路服务水平三级及以下）、 事故发生率高、拥堵易发、恶劣气象易发等特殊路段，宜通过雨夜反光标线、雾天行车诱导装置、道钉、 防疲劳激光光幕等设施增强高速公路安全防护诱导能力。诱导装置在不良天气条件下宜显示黄色，保持 常亮或按照指定频率闪烁。 7.2.3.4主动融冰除雪系统宜布设于冬季易积雪结冰的桥梁、背阴段、隧道口、连续纵坡、临水路段 滋武式融冰雪壁技本

7.2.3.4主动融冰除雪系统宜布设于冬季易积雪结冰的桥梁、背阴段、隧道口、连续纵坡、临水路段 等重点路段，且宜采用热力融冰雪、抗凝冰路面、喷淋式融冰雪等技术。

7.3.1伴随式信息服务

3.2.1智慧服务区建设宜与服务区经营业态定位和服务特色规划相适应，与区位规划、房建相结 一规划、统一设计。

7.3.2.2智慧服务区宜建设智慧管理与服务系统、绿色低碳设施和智慧经营决策辅助系统。 7.3.2.3智慧管理与服务系统包括新能源充电、信息发布、服务区安防、智慧能源管控（照明、新风、 能耗监测）、停车管理（车流量监测、停车位管理、停车诱导、人车分流、危险品车辆管理等）、智慧 服务区管理平台等，并结合服务区规模、车流量选择配置。 7.3.2.4绿色低碳服务区采用节能新技术开展建筑、主体结构、供暖通风与空气调节、电气等方面的 绿色低碳设计，并开展服务区海绵设计和智能污水处理。 7.3.2.5智慧经营决策辅助宜采用大数据等技术，实现企业经营现状、运营优劣势、未来趋势、市场 和客户等方面的预测分析。

7.3.3.5车路协同需要实现时钟同步、位置高精采集、边缘信息融合。

7.3.4.1智能收费系统宜综合采用ETC、移动支付、自助缴费、先行后付等便捷支付方式提开通行效 率，并推进通行发票全电子化。 7.3.4.2智能收费系统宜结合车流特征、场地条件优化收费车道配置及收费广场布局，提升收费站运 行状态感知能力，结合入口治超、自助智能车道、匝道预交易等技术，缓解收费站拥堵问题。 7.3.4.3智能收费系统宜建立车辆画像、路段画像、收费站画像等多目标画像信息，支持智能收费稽 核业务需要和运营管理辅助决策。 7.3.4.4智能收费系统宜增强货车计重、绿色通道车辆通行、大件运输车辆通行、收费特情等业务的 智能化处理能力。

8.1支撑体系建设原则

3.1.1支撑体系通过感知设施、智能中台为建养体系和运营体系提供数据和服务支撑，通过通信和供 电设施为建养体系和运营体系提供基本能力保障。支撑体系宜具备良好的稳定性、可靠性和可扩展性。 3.1.2智能中台为各业务提供数据、算法、地图等服务，宜基于分布式架构和微服务技术构建，实现 业务逻辑解耦和服务模块复用，支持应用云化部署。智能中台宜具备可扩展性、满足突发高频访问需求 和响应时间要求，并具备服务注册、服务发现、服务通信、配置、容错监控等功能。系统全年可用时间 不小于99.99%。 8.1.3智慧高速网络信息安全建设按照GB35114、GB/T22239、GB/T22240、GB/T25070、GB/T37092 和GB/T39786给出的原则执行，满足网络信息系统安全保护的需求。信息系统规划、设计、建设和维 护应当同步落实相应安全措施。

8.2.1.1电子地图实现高速公路路线内空间要素、路线周边空间要素的管理，以GIS引擎 的方式进行封装，为上层应用提供标准化地图服务。电子地图由静态数据、静态数据图层和 层构成。

为方式进行封装，为上层应用提供标准化地图服务。电子地图由静态数据、静态数据图层和动态数据图 层构成。 2.1.2地图静态数据覆盖高速道路资产及路网各要素，主要包含基础地理信息、道路和道路设施、 年道的属性信息，按精度可分为普通地图数据和高精度地图数据。各要素空间数据与属性数据对应： a）基础地理信息主要包含行政区、山、河、湖等各类基础信息，可接入周边医院、消防、收费 站、气象站、相关联道路等项目区域以外的关联数据，支撑应急救援等智慧应用； b 道路和道路设施属性信息包括道路线、道路方向、道路等级、收费站、服务区、交通标志等 各要素，以及道路与互联网导航地图的关联关系数据。其中高精度地图数据包括道路中心线、 路面标线、道路边线等要素； C 车道数据信息包括车道属性数据（如车道类型、车道通行状态、车道方向、车道编号、车道 线属性信息、车道几何线型、车道限制（限速、限行）等），以及车道与道路的关联关系数 据。其中高精度地图数据宜包括道路面、匝道面、收费站、服务区等各类面状信息。 2.1.3静态数据图层以静态数据为基础进行结构化加工后，按照要素进行分类服务，

8. 2. 2物联控制中台

8.2.3数据存储与治理

2.3.1数据存储与治理按照GB/T37721、GB/T37722和GB/T38667给出的原则执行。 2.3.2智能中台宜具备数据采集、数据挖掘、数据共享与服务等功能，并支持业务模型和数据 法的构建，实现与交警、路政、医疗、消防、保险等多方的数据衔接： 8 满足实时数据接入、历史数据批量接入要求； b 满足与高速公路行业管理、交警、应急、气象、地图导航等第三方数据协同共享的要求： C 具备数据订阅管理、数据资产管理（调度、备份、登记、存档）、应用接口访问服务等 功能。

8.2.3.1数据存储与治理按照GB/T37721、GB/T37722和GB/T38667给出的原则执行 3.2.3.2智能中台宜具备数据采集、数据挖掘、数据共享与服务等功能，并支持业务模型和数据应用 算法的构建，实现与交警、路政、医疗、消防、保险等多方的数据衔接： a）满足实时数据接入、历史数据批量接入要求； b 满足与高速公路行业管理、交警、应急、气象、地图导航等第三方数据协同共享的要求； c 具备数据订阅管理、数据资产管理（调度、备份、登记、存档）、应用接口访问服务等具体 功能。 8.2.3.3智能中台宜具备数据存储能力： 建立数据标准规范、信息资源目录和指标体系，实现高速公路地理信息数据、感知数据、监 测数据、业务数据等不同类型数据的存储和访问； b） 建立主题数据仓库，包括基础数据库、地理信息数据库、业务数据库（基础设施监测业务库、 交通运行监测业务库、联网收费业务库、路网管控业务库等）、共享数据库等。 8.2.3.4智能中台宜具备数据治理能力，包括数据分类、血缘关系、数据质量和数据运维等功能。

8.2.3.3智能中台宜具备数据存储能力

8.2.3.3智能中台宜具备数据存储能力： a）建立数据标准规范、信息资源目录和指标体系，实现高速公路地理信息数据、感知数据、监 测数据、业务数据等不同类型数据的存储和访问： b 建立主题数据仓库，包括基础数据库、地理信息数据库、业务数据库（基础设施监测业务库、 交通运行监测业务库、联网收费业务库、路网管控业务库等）、共享数据库等。 8.2.3.4智能中台宜具备数据治理能力，包括数据分类、血缘关系、数据质量和数据运维等功能。 8.2.3.5智能中台宜具备PB级多维数据实时和离线处理功能，

8. 2.4 算法与模型

JB/T 7993-2012 碳化硼化学分析方法8.2.4.3智能中台宜基于业务逻辑构建涉路施工组织、交通运行态势分析、交通流量预测、交通应急 处置、行程时间分析、交通仿真、交通流量溯源分析、驾驶行为分析等业务模型。 8.2.4.4算法与模型宜持续优化、不断迭代。

8.2.5.1云计算平台为智能中台提供运行基础环境，包括IaaS层基础资源和PaaS层技术组件两类资 源云服务能力。 8.2.5.2云计算平台宜具有全方位安全管理、智能化全链路监控等能力，满足基础资源和应用的弹性 扩展、软件的敏捷交付和自动化运维等需要。 8.2.5.3云计算平台宜根据路网、路段业务需求合理规划和使用计算、存储、网络等基础资源

8.3感知、通信与供电设施

8.3.1.1感知设施宜包括摄像机和雷达等感知设备、气象环境监测设备、基础设施状态监测设备、轴 载检测设备等。 3.3.1.2感知设施宜在事故易发路段、大流量路段、枢纽互通、收费站、服务区、隧道、桥梁、长大 下坡等位置加密布设。 8.3.1.3感知设施布设宜避免干扰和遮挡，并实现不同感知设施采集数据的融合。 3.3.1.4感知设施宜具备联网通信、时钟同步、自诊断与报警等功能，并满足系统对感知类型、感知 精度和数据传输的需求，

8.3.2.1通信设施应优先采用公路光纤通信专网系统，在安全可控前提下，可考虑高速公 与互联网、新一代无线网络等多网联通融合应用，实现高可靠、低时延、广覆盖、大带宽的 信网络系统。

a 通信网络的信息交互能力充分考虑网络带宽、高可用性与低延时要求，满足安全可控和实际 数据传输需求，并考虑智慧化应用中远期业务和备用需求： 通信光缆敷设、通信管道路由和位置选取、各节点传输设备选型、业务和数据接口带宽设计， 按照《高速公路通信技术要求》（交通运输部2012年第3号公告）的有关内容执行； C 主干光缆数量和通信管道容量设计充分考虑智慧高速公路业务需求以及远期备用等因素； d 重要通信传输链路提供链路穴余，关键通信设备采用穴余备份、支持IPv6组网。 8.3.2.3高速公路无线通信网络建设原则包括但不限于： 为高速运动的交通要素提供可靠的通信接入，支撑交通要素全IP化的主动信息推送和双向信 息交互； 通信技术要求满足业务场景应用，在安全可控、技术成熟的前提下，宜优先选择超低时延 超高可靠、超大带宽的无线通信服务

3.3.1公路沿线供电设施设计宜遵循安全可靠、节能高效、经济合理的原则，为沿线设施提供稳 续、可靠的能源供给，

3.3.3.2公路沿线供电设施宜基于当地资源条件和用能设施规模、分布、负荷等级、负荷容量、电源 条件等因素，经技术经济比选，并综合光能、风能、电能多种供给方式，确定外部电源、自备应急电源 的供配电方案。 8.3.3.3公路沿线供电设施的建设综合考虑供电电压、电能质量、功能效率等因素，搭建以本地电网 0kV电源为主、绿色能源为辅的综合能源供给网，并搭建智慧能源管理系统，实现发电、用电的智慧 管控和节能减排。外场设施距离供电点较近时，宜采用常规供电方式供电；外场设施距离供电点较远时， 宜采用远距离供电方式供电。 3.3.3.4主体及沿线设施设计宜考虑新能源供给与储电、换电、充电设施的同步规划和充电站的同步 设计，并为后期安装形成预留。服务区建筑与光伏一体化宜与智慧服务区建设同步设计和实施。 8.3.3.5公路供电设施宜具备防雷击、防浪涌冲击等隔离防护能力，具备供电状态、设备状态、故障 报警及远程管理等实时监测功能。 3.3.3.6外场配电箱（智能机箱）宜配置动力环境监测管理、供电与网络监测管理、远程修复管理 卫星定位、智能门禁管理等功能，防护等级达到IP55及以上。

GB/T 32963-2016 锌铝合金镀层钢丝缆索吉构健康监测系统建设实施方案》（交办公路（ 支术要求》（交通运输部2012年第3号公告）