数字道路技术架构与建设指南

　　《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》强调推动既有设施数字化改造升级，交通运输领域产业数字化是不可阻挡的历史潮流，智慧交通也承载着人民对美好生活的向往和追求。本书从设计理论和建设实践两个方面对数字道路进行深入分析和研究，体系化地介绍了数字道路的发展历程、分级情况、新技术应用、系统构成、应用场景、建设实践方案、投资运营模式7个方面，对于未来数字道路的建设、管理和运营具有重要的参考价值。 本书具有创新性、全面性和实操性的特点，可以供道路数字化规划、设计、建设、管理人员使用，还可以作为科研院所技术人员、高等院校学生的辅导用书。

　　曾桓涛 博士，广东省通信服务股份有限公司高级专家，广东省物联网协会入库专家，在国内外学术刊物发表学术论文十多篇，申请专利十多项；在智慧道路、车路协同、交通安全、绿色交通等领域积累了10多年的实战经验，深耕智慧交通的创新应用研究与推广实践。 张华荣 教授级高级工程师，全国优秀通信工作者，全国质量信得过班组带头人，全国工程建设科技创新“万人计划”，广东省科技厅、广东省工信厅、云南省政府研究中心、5G咨询委员会等入库专家。近年来，荣获全国优秀咨询设计一等奖、5G绽放杯全国一等奖等，带领团队完成多个城市的交通大脑、数字道路、交通信息化系统项目。 黄陈横 移动通信无线网技术咨询、智慧交通行业咨询专家，在5G网络建设标准化、智慧交通应用领域积累了丰富的实践经验，主要研究领域包括低空域物联网、5G专网、车路协同关键技术演进、车城网规划咨询、工程设备选型等。 林成创 博士，系统架构师，《中国图象图形学报》《计算机科学与探索》《计算机工程与应用》等多本计算机专业期刊审稿专家，研究方向为深度学习和计算机视觉。公开发表SCI论文与中文核心期刊论文24篇，申请发明专利45项，已授权发明专利14项。

目录
序言 2
前言 4
目录 7
第 一章 数字道路概述 12
1.1 智能交通发展 12
1.1.1 公路发展简史 12
1.1.2 智能交通的发展历程 18
1.1.3 智能交通的内涵 20
1.1.4 智能交通的体系 23
1.1.5 智能交通的挑战 31
1.2 汽车技术的发展 34
1.2.1 汽车工业的发展 34
1.2.2 自动驾驶的发展 35
1.3 数字道路的发展 37
1.3.1 数字道路的概念与内涵 37
1.3.2 数字道路的等级分类 40
1.4 相关国家政策 47
1.4.1 国家规划，高屋建瓴 47
1.4.2 部委政策，有的放矢 48
1.4.3 地方层面，积极落实 51
1.5 本章小结 55
第二章 新技术应用赋能数字道路 56
2.1 通信技术 56
2.1.1 5G技术 57
2.1.2 北斗技术 66
2.2 新型道路信息感知技术 69
2.2.1 毫米波雷达 69
2.2.2 激光雷达 75
2.2.3 视频检测 83
2.3 计算机互联网技术 90
2.3.1 人工智能技术 90
2.3.2 大数据 94
2.3.3 数字孪生 101
2.4 汽车技术 107
2.4.1 车载感知技术 107
2.4.2车网联技术 110
2.4.3自动驾驶技术 113
2.5本章小结 117
第三章 数字道路的构成 118
3.1 数字道路的信息底座 118
3.1.1 道路本体信息 119
3.1.2 道路交通信息 129
3.2 数字道路的系统构成 138
3.2.1 要素感知监测 138
3.2.2 交通管理控制 146
3.2.3车路协同 157
3.3 数字道路平台构成 163
3.3.1数字底座 163
3.3.2能力中台 176
3.3.3应用平台 185
3.3.4支撑保障体系 196
3.4 小结 208
第四章 数字道路应用场景 209
4.1 交通管理 209
4.1.1 交通运行管理 209
4.1.2 基础设施管理 210
4.1.3 重点车辆营运管理 211
4.1.4 车辆违法管理 211
4.4.5 智能信号灯管理 212
4.2 车路协同 213
4.2.1概念 213
4.2.2背景与必要性 213
4.2.3 应用场景 214
4.3 MaaS 234
4.3.1 概念 234
4.3.2 行业痛点与需求 234
4.3.3关键功能 235
4.4 本章小结 240
第五章 数字道路建设指南 241
5.1 道路主体及附属设施数字感知建设 241
5.1.1 建设原则 241
5.1.2 建设内容 242
5.1.3 部署方案 244
5.2 交通状态数字感知建设 247
5.2.1 建设原则 247
5.2.2 建设内容 248
5.2.3 部署方案 250
5.3 气象及环境数字感知建设 253
5.3.1 建设原则 253
5.3.2 建设内容 253
5.3.3 部署方案 254
5.4 通信体系建设 255
5.4.1 建设原则 255
5.4.2 建设内容 255
5.4.3 部署方案 257
5.5 主动管控体系建设 260
5.5.1 建设原则 260
5.5.2 建设内容 261
5.5.3 部署方案 264
5.6 绿色能源建设 264
5.6.1建设原则 264
5.6.2建设内容 264
5.7 信息安全建设 265
5.7.1 建设原则 265
5.7.2建设内容 265
第六章 数字道路投资运营模式探讨 270
6.1 数字道路投资估算及市场规模预测 270
6.1.1 全国道路通车里程及行业发展预测 270
6.1.2 数字道路投资造价分析 273
6.1.3 数字道路投资运营模式 275
6.2 数字道路盈利服务模式 284
6.2.1 开放平台接入服务 285
6.2.2 自动驾驶软件服务 286
6.2.3 车联网 车险服务 287
6.2.4 基础资源租赁服务 288
6.2.5 其他合作服务 289
6.3 数字道路投资运营未来展望 291
6.3.1 引导扩大社会投资 291
6.3.2培育壮大市场主体 292
6.3.2 完善体制机制 293
第七章 总结展望 295
参考文献 299