浙江智能网联汽车道路基础地理数据规范

Posted 2022-05-25 爱是与世界平行

智能网联汽车 道路基础地理数据规范

1 范围

本标准规定了智能网联汽车道路基础地理数据的基本规定、数据模型、几何表达和关联规则等要求。

本标准适用于智能网联汽车所需的道路基础地理数据生产和应用。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本标准必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本标准；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T 13923 基础地理信息要素分类与代码

JTG/T D21-2014 公路立体交叉设计细则

JTG D50 公路沥青路面设计规范

JTG/T D81 公路交通安全设施设计细则

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 智能网联汽车道路基础地理数据 road fundamental geographic data for intelligently connected vehicles

由各类高精度且语义丰富和特征多样的道路环境设施要素信息构成，并能够辅助智能网联汽车实现智能道路环境感知、车路协同、规划辅助决策、自动驾驶等应用的基础数据。

3.2 几何表达 geometric expression

对要素三维空间位置、几何形态以及拓扑连接关系的记录。

3.3 关联规则 association rules

一个要素所具有的涉及其他要素的特性，表达要素之间的智能驾驶语义关系。

3.4 无交通渠化区域 no traffic channelization area

无交通标线或未设置交通标线的区域，包括部分收费站、收费广场、低等级道路、临时无车道线道路等。

[来源：JTG/T D21-2014，2.0.33，有修改]

3.5 智能路侧设备 intelligent road side equipment

安装在道路路侧或场端，用于信息采集、感知、计算、传输的自动化或智能化设施设备，包括传感器、全天候气候检测器、联网设备及边缘计算设备等。

4 基本规定

4.1 大地坐标系

坐标系应采用2000国家大地坐标系。

4.2 高程基准

高程基准应采用1985国家高程基准。

4.3 时间基准

时间基准应采用协调世界时。

4.4 精度要求

要素三维绝对精度不超过1米，且应保持要素间空间相对位置关系正确，相对精度每100米范围内不超过0.2米。

4.5 协同应用

可与通用导航电子地图建立协同应用关系。

4.6 数据存储格式

应采用行业通用的地理信息数据存储格式。

5 数据模型

5.1 数据组织

智能网联汽车道路基础地理数据应按“区域—图层组—图层—要素”层级进行组织，如图 1 所示。

其中：

——层-1 区域：可按行政区划或任意多边形范围划分区域，加赋区域代码识别；

——层-2 图层组、层-3 图层：应按附录 A 的图层组、图层的划分规则进行组织和命名；

——层-4 要素：存储要素数据，应按附录 B 的要素内容进行组织，加赋唯一码识别。

5.2 模型结构

要素的数据模型包含几何表达、属性结构和关联规则，如图2所示。

其中：

——几何表达：根据要素几何形态（点、线、面）划分情况，应使用三维点坐标或坐标序列记录每个要素的空间几何位置；

——属性结构：包含基本属性和关联属性。基本属性应为要素名称、要素类型等基本信息；关联属性应为与本要素存在关联关系的其他要素信息的描述；

——关联规则：要素可与一个或多个其他要素建立关联规则，通过几何空间位置、要素唯一码和关联属性实现关联。

6 几何表达

6.1 基本要求

几何类型为点、线、面的要素应分别以三维点、三维（曲）线、三维面进行表达。道路路网组、车道路网组等要素的几何表达应符合构建拓扑连接要求。

6.2 道路路网组

6.2.1 概述

由各类道路组成的相互联络、交织成网状分布的道路拓扑结构。

6.2.2 道路参考线

几何表达应为沿道路行车方向左侧第一车道的右侧标线的中心位置，如图3所示，打断规则应按附录C的C.1的规定执行。

在道路路口处、道口处或根据自定义需求，可设置为虚拟表示。

特殊场景几何表达应符合如下要求：

——在道路路口或道口处，表达为由普通导航道路拓扑规则、交通法规及安全驾驶规则决定的一条曲线，曲线需保持与前后道路参考线的曲率完整，如图 4 a）所示；

——单车道双向通行区域，表达为两根方向相反的道路参考线，如图 4 b）所示；

——在道路内侧增加或减少车道位置，表达为一条近似曲线，需延续与前后道路参考线的连续性，如图 5 所示；

——无交通渠化区域，需人为设定道路参考线，表达应按附录 D 的 D.1 的规定执行。

6.2.3 道路连接点

几何表达应为道路参考线（包含无交通渠化区域）的打断位置，如图5所示。

6.3 车道路网组

6.3.1 概述

由路面上普通车道、应急车道和避险车道等各类车道组成的相互联络、交织成网状分布的车道拓扑结构。

6.3.2 车道参考线

几何表达应为沿车道通行方向的单个车道中心线位置，如图6所示，打断规则应按附录C的C.2的规定执行。

在道路路口处、道口处或根据自定义需求，可设置为虚拟表示。

特殊场景几何表达应符合如下要求：

——在道路路口处或道口处，表达为由车道关联规则、交通法规及安全驾驶规则决定的一条曲线，曲线需以车辆安全平滑通行为标准，保持与前后车道参考线的曲率完整，如图 7 a）所示；

——待转区区域，表达为待转区中心线位置，如图 7 a）所示；

——单车道双向通行区域，表达为一根双向通行的车道参考线，如图 7 b）所示；

——在车道数量变化位置，表达为一条平滑曲线，需延续与前后车道参考线的连续性，如图 7 c）所示；

——无交通渠化区域，需人为设定车道参考线，几何与关联规则应按附录 D 的 D.1 的规定执行。

6.3.3 车道连接点

几何表达应为车道参考线（包含无交通渠化区域）的打断位置，如图8所示。

6.4 服务管理设施组

6.4.1 概述

包含服务设施和管理设施2大类：

——服务设施为进入特定范围的车辆、驾乘人员和旅客提供服务的区域，包含停车场、服务区域等；

——管理设施为进入封闭/非封闭区域的车辆、人员与随行物品进行收费或检查的关卡式建筑设施，包含收费站、检查站等。

6.4.2 服务设施

6.4.2.1 停车场

几何表达应为停车场整体外接矩形或外轮廓多边形位置，如图9所示。

一个停车场包含一个或多个停车区，一个停车区包含一个或多个停车位，停车场内部的停车位几何表达见6.5.4.2。

6.4.2.2 服务区域

几何表达应为服务区域整体外接矩形或外轮廓多边形位置，如图10所示。

服务区域为综合性要素，包含道路、车道、停车场、安全设施、智能设备和其他道路设施等，其内部几何表达可扩充。

6.4.3 管理设施

几何表达应为建筑顶部外接矩形或外轮廓多边形位置，如图11所示。

6.5 道路安全设施组

6.5.1 概述

包含道路边界、线状道路交通标线、面状道路交通标线、道路交通标志和交通灯5大类：

——道路边界为有防护栏、路缘石等设施导致无法通行的道路可行驶区域一侧的边界处；

——线状道路交通标线为施划或安装于道路上呈连续或离散线状分布的交通设施，包含道路边界线、车道标线、横向禁止标线等；

——面状道路交通标线为施划或安装于道路上呈面状分布的交通设施，包含人行横道、停车位、面状标线等；

——道路交通标志为通过颜色、文字、符号向道路使用者传递引导、限制、警告或指示信息的交通设施；

——交通灯为道路上由绿、黄、红三色显示的交通设施。

6.5.2 道路边界

几何表达应为最靠近机动车道的路侧防护设施位置，如图12所示。

在道路路口或道口位置，可不设置道路边界。

特殊场景几何表达应符合如下要求：

——存在多个路侧防护设施时，表达为选取最靠近机动车道的设施与路面的交线，如图 13 a）所 示；

——在道路路口或道口处，表达为一条近似曲线，需延续前后道路边界的连续性，如图 13 b）所 示；

——无交通渠化区域，需人为设定道路边界，表达应按附录 D 的 D.1 中的规定执行。

6.5.3 线状道路交通标线

6.5.3.1 车道标线

几何表达应为标线线条的中心线位置，如图14所示。

特殊场景几何表达应符合如下要求：

——中央分割线为双黄线区域，表达为两根标线各自线条的中心线，如图 15 a）所示；

——离散标记区域，表达为标记几何中心的连线，如图 15 b）所示；

——待转区区域，表达为待转区范围线线条的中心线，如图 15 c）所示；

——不存在最外侧车道边缘线区域，表达需根据当前车道宽度，以道路边界线为基准向道路内侧平移一定距离人为设定一根车道标线，关联规则应按照附录 D 的 D.1 的规定执行，如图 15 d）所示；

——无交通渠化区域，需人为设定车道标线，几何与关联规则应按附录 D 的 D.1 的规定执行。

6.5.3.2 横向禁止标线

几何表达应为标线线条的中心线位置，如图16所示。

特殊场景几何表达应符合如下要求：

——标线为双实线或双虚线的区域，表达为两根标线各自线条的中心线，如图 17 a）所示；

——待转区区域，表达为待转区末端线条的中心线，如图 17 b）所示。

6.5.4 面状道路交通标线

6.5.4.1 人行横道

几何表达应为沿人行横道外接矩形、多边形或外轮廓多边形位置，如图18所示。

特殊场景（如存在安全岛或其他道路设施的区域）几何表达应为多个多边形，如图19所示。

6.5.4.2 停车位

几何表达应为沿停车位边缘的外轮廓多边形位置，如图20所示。

特殊场景（如在收费情况、停放车种与限制条件相同时，可将多个停车位合并为一个停车区）几何表达可为沿多个停车位整体的外接多边形位置，如图21所示。

6.5.4.3 面状标线

几何表达应为标线的外接矩形、多边形或外轮廓多边形位置，如图22所示。

6.5.5 道路交通标志

几何表达应为沿道路交通标志牌面边缘的外轮廓位置，如图23所示。

特殊场景（如同时存在附着关系的多个牌面，可将多个牌面合并为一个牌面）几何表达可为沿整体牌面的外接多边形位置，如图24所示。

6.5.6 交通灯

几何表达应为沿交通灯灯组边缘的外接矩形或外接多边形位置，如图25所示。

6.6 智能路侧设备组

6.6.1 概述

根据设备形状和大小，应分为点状智能设备、线状智能设备、面状智能设备3大类：

——点状智能设备为各类小型的交通设备；

——线状智能设备为呈线状分布、且可连成组的交通设备；

——面状智能设备为各类大型的交通设备。

6.6.2 点状智能设备

几何表达应为设备的中心点位置，如图26所示。

6.6.3 线状智能设备

几何表达应为设备几何中心的连线位置，如图27所示。

6.6.4 面状智能设备

几何表达应为面向车辆行驶方向一侧的外接矩形、多边形或外轮廓多边形位置，如图28所示。

6.7 其他道路设施组

6.7.1 概述

包含支撑结构、线状附属设施和面状附属设施3大类：

——支撑结构为支撑道路交通标志、交通灯、智能路侧设备、广告牌等设施的呈圆柱形或长方形、且具有一定高度的道路设施，包含竖向杆状物、横向杆状物等；

——线状附属设施为位于道路中央、道路边缘或道路上方呈长条状分布、且具有一定高度的道路设施，包含减速设施、路侧和防护设施、道路路障设施、上方构筑物等；

——面状附属设施为安装于路面或支撑结构上呈不规则多面体的道路设施，包含安全设施、消防设施等。

6.7.2 支撑结构

6.7.2.1 竖向杆状物

几何表达应为杆底部几何中心至顶部几何中心的连线位置，不表达杆上其它附属物以及杆周边延伸或弯曲部分，如图29所示。

6.7.2.2 横向杆状物

几何表达应为杆主体底部与道路垂直方向的端点连线，如图30所示。

6.7.3 线状附属设施

6.7.3.1 减速设施

几何表达应为设施铅锤投影面的中心线位置，如图31所示。

6.7.3.2 路侧和防护

几何表达应为道路路侧设施或道路防护设施最靠近路面一侧的高度纵向连续不变（不考虑突起的立柱等物体）的顶部或底部内侧边线位置，如图32所示。

若同一位置存在多种路侧设施或防护设施，应选取最靠近机动车道的设施进行表达。

6.7.3.3 道路路障

几何表达应为设施横向高度连续不变的顶部中心连线位置，如图33所示。

6.7.3.4 上方构筑物

几何表达应为构筑物底部最低处与道路垂直方向的端点连线，如图34所示。

6.7.4 面状附属设施

6.7.4.1 安全设施

几何表达应为设施靠近路面一侧的外接矩形位置，如图35所示。

6.7.4.2 消防设施

几何表达应为设施靠近路面一侧的外接矩形位置，如图36所示。

7 属性结构

要素包含的属性结构应按附录E的规定执行。

8 关联规则

关联规则可存在于同一图层内，也可以存在于不同图层之间，可以是要素与要素、要素与图层之间的关系，如图37所示。

具体关联应按附录D的规定执行。

9 元数据

元数据文件的内容可按附录F的规定执行。

10 实景图样例

各图层实景图见附录G。

附 录 A

（规范性）

图层组、图层内容

智能网联汽车道路基础地理数据的图层组、图层内容见表 A.1 所示。

附 录 B

（规范性）

要素内容

智能网联汽车道路基础地理数据的要素内容见表 B.1 所示。

附 录 C

（规范性）

打断规则

C.1 道路打断

道路打断规则如图 C.1 所示，道路打断的具体规则如下：

——在道路等级、车道数量、路面材质、结构类型、道路限制条件发生变化位置，应以道路参考线为基准进行打断；

——如遇长距离（具体的值可自定义）无法满足打断规则的道路，应以道路参考线为基准进行等间距（具体的值可自定义）打断。

C.2 车道打断

沿同一道路通行方向一定距离的横截面上的所有车道应进行单边打断，打断的一组车道构成一个车道组，车道组应遵循D.4的规定执行。同一道路内车道组编号可由道路行驶方向前侧到后侧、从1开始进行编号。

车道打断规则如图C.2所示，车道打断的具体规则如下：

——在道路打断位置，车道参考线应同时进行打断；

——在车道类型、左（右）临车道标线类型、车道限制条件发生变化位置，应以车道参考线为基准进行打断。

附 录 D

（规范性）

几何及关联规则

D.1 无交通渠化区域

无交通渠化区域示例如图 D.1 所示，无交通渠化区域的人为划分规则如下：

——若道路允许机动车通行，可根据实际路面宽度划分车道宽度，原则上单条车道宽度不小于 3米；

——车道数量等于路面宽度（单位：米）除以单条车道宽度，结果取整数部分；

——道路通行情况可根据前后有车道线区域道路的实际车辆通行和上下行分隔情况设定；

——道路参考线可根据实际情况综合判定道路参考线数量与通行方向，几何表达需延续前后有车道线区域道路参考线的连续性，应遵循 6.2.2 的规定；

——车道参考线可根据实际情况和车辆可行驶的最大化连接轨迹综合判定车道参考线数量与通行方向，几何表达需延续前后有车道线区域车道参考线的连续性，应遵循 6.3.2 的规定；

——道路边界可根据实际情况综合判定道路边界线方向，几何表达需延续前后有车道线区域道路边界线的连续性，应遵循 6.5.2 的规定；

——车道标线可根据实际情况综合判定车道标线方向，几何表达需延续前后有车道线区域车道标线的连续性，应遵循 6.5.3.1 的规定。

D.2 道路连接点

道路连接点应与道路参考线建立关联规则，如图D.2所示。

关联表见表D.1。

D.3 道路路口

道路路口以独立表存储，由多个道路连接点和车道组的形式组合而成，道路连接点、车道组应与道路路口建立关联规则，如图D.3所示。

关联表见表D.2。

D.4 车道组

车道组应与车道连接点建立关联规则，如图D.4所示。

关联表见表D.3。

D.5 车道连接点

车道连接点应与车道参考线建立关联规则。车道参考线在符合交通规则和车辆安全驾驶规则的情况下，按照道路通行方向从左到右建立车道的最大化连接轨迹，若道路路口处存在中心圈、导流线等路面标识，车道连接轨迹应遵照实际引导标识。

D.5.1 十字交叉路口关联规则

十字交叉路口关联线如图D.5所示。

关联表见表D.4。

D.5.2 Y型交叉路口关联规则

Y型交叉路口关联线如图D.6所示。

关联表见表D.5。

D.5.3 环岛路口关联规则

按照驶入车道、驶出车道的数量，应将环岛路口抽象为多个“T”型交叉路口的组合，以环岛的圆心为端点向路口两端作直线确定“T”型交叉路口的范围，如图D.7所示。

两“T”型交叉路口之间的环形道路关联线应遵循D.5.2的规定执行。

关联表见表D.6。

D.5.4 掉头路口关联规则

掉头路口关联线如图D.8所示。

关联表见表D.7。

D.6 道路边界

道路边界应与所在道路参考线建立关联规则，如图D.9所示。

关联表见表D.8。

D.7 服务设施

服务设施应与车道参考线建立关联规则。如图D.10所示。

关联表见表D.9。

D.8 管理设施

管理设施与车道参考线建立关联规则。如图D.11所示。

关联表见表D.10。

D.9 线状道路交通标线

线状道路交通标线与车道参考线建立关联规则，如图D.12所示。左（右）侧车道标线的关联规则宜建立在车道参考线中。

线状道路交通标线关联表见表D.11。

D.10 交通灯

交通灯应与车道参考线建立关联规则，如图D.13所示。

关联表见表D.13。

D.11 其他

在五路交叉路口和畸形交叉路口处，车道连接点与车道参考线的关联规则可参照D.5.2的关联规则扩充。

支撑结构层、线（面）状附属设施层的相关要素与所在道路参考线建立关联规则，可参照D.6的关联规则扩充。

面状道路交通标线层、道路交通标志层、点（线、面）状智能路侧设备层的相关要素与车道参考线建立关联规则，可参照D.10的关联规则扩充。

附 录 E

（规范性）

属性结构

智能网联汽车道路基础地理数据的属性结构见表 E1 至 E33 所示。

E.1 道路路网组

E.2 车道路网组

E.3 服务管理设施组

E.4 道路安全设施组

E.5 智能路侧设备组

E.6 其他道路设施组

附 录 F

（资料性）

元数据

智能网联汽车道路基础地理数据的元数据基本内容见表 F.1 所示。

附 录 G

（资料性）

实景图样例

智能网联汽车道路基础地理数据的实景图见表 G.1 所示。

参 考 文 献

[1] GB 22021 国家大地测量基本技术规定

[2] GB/T 5768.2 道路交通标志标线 第 2 部分：道路交通标志

[3] GB/T 5768.3 道路交通标志标线 第 3 部分：道路交通标线

[4] GB/T 19711 导航地理数据模型与交换格式

[5] GB/T 14911 测绘基本术语

[6] CH/T 1007 基础地理信息数字产品元数据

[7] JTG D20 公路路线设计规范

[8] JT/G B01 公路工程技术标准

[9] GAT 1043 道路交通技术监控设备运行维护规范