1数字道路整体架构1.1数字道路整体架构数字道路整体架构如图1所示。数字道路整体架构主要包含感知层、基础层、网络层、设施层、数据层、平台应用层等，涵盖公安交警、车路协同、道路照明等核心业务[1-2]。10.19301/j.cnki.zncs.2022.12.017.F001图1数字道路整体架构1.2多功能信息杆多功能信息杆是一种集成信息化产品与感知设备于一身的复合型产品，具备智慧照明、信息发布、紧急呼叫、环境监测、智能充电桩等功能，可实现交通信号控制、电警卡口建设、测速卡口建设、车路协同前端感知设备搭载、车辆信息动态采集和准确识读、相关交通标志牌及交通诱导信息屏挂载等功能。多功能信息杆采用模块化结构设计，可结合地方政策、地理位置、功能需求等选择最优的搭建方案，实现信息化基础设施的建设。多功能信息杆的示意图如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.12.017.F002图2多功能信息杆的示意图信息化建设过程中经常出现多杆林立的现象，多功能信息杆能够有效避免杆体重复建设造成的资源浪费及资金浪费，对市容市貌的美化起到良好的作用。2各业务协同建设方案2.1照明外场建设方案参照《城市道路照明设计标准》等文件对城市道路照明的高度、间距、亮度等方面作出要求。同时，需要考虑大路口的照明强化需求及强化照明与一般道路照明的协同问题。一般情况下，应优先考虑路口强化照明的选点，反推一般道路照明的选点。在多系统协同时，一般照明点位需要迁就选点要求更高的交管等专业[3]。2.2交管外场建设方案交管外场布设一般涉及信号灯点位选取、路口电子警察点位选取、路段测速卡口点位选择、信息发布屏点位选择。信号灯的点位选择需要保证对向驶入路口的车辆能够清晰获得信号灯光源。一般将点位选择在驶入路口车辆对向驶出车道的停止线及延长线的正上方。点位如果受其他构造物的影响，在保证没有遮挡的情况下，向驶出方向移动不超过15 m[4]。路口电子警察的点位选取需要保证可以抓拍到不系安全带、接打电话、闯红灯、压实线、不按规定车道行驶、不礼让行人等违法行为，其反向抓拍单元至少覆盖人行斑马线到停止线后10 m范围，并可以清晰抓拍范围内车牌信息。路口电子警察点位一般选在停止线后20~30 m，如果有其他构造物影响，可以适当把范围扩大到18~35 m，保证没有遮挡的情况下，尽量考虑向远端移动[5]。路段测速卡口点位选择需要尽量远离路口且较为平顺的路段上，重点关注长下坡、多弯道等路段布设，具体位置允许有少量偏移[6]。信息发布屏点位选择需要在重点提示信息相关位置的前面，且预留50~200 m的反应距离，如信息发布屏主要用以提醒重大路口的交通状况，应该布设在驶入路口方向距路口50~200 m的位置。2.3车路协同外场建设方案目前主流的车路协同解决方案要求雷达及视频需要对道路上的车辆完全覆盖。现有的车路协同雷达产品能够覆盖400~600 m，视频摄像头产品也能覆盖同样的距离。在设计布设点位时，一般路段每隔400 m布设一套雷达及摄像头，相邻两组尽量对向布设；路口处适当加密，可参照电子警察的布设方式，即每个进口方向布设一套。2.4网络传输建设方案在数字道路的建设原则下，城市道路照明的通信需求与传统的城市道路照明具有较大区别，如传统的城市照明不需要路灯独立控制，一般为统一回路，实现对路灯开闭控制。在数字道路体系下，每盏路灯应独立控制，基于有限通信或无线通信方式，通过路灯控制器实现对路灯的开关及亮度控制，解决挂载其他设备供电问题，对不同时段采用不同的道路照明策略，满足民众生活需求及相关标准规范的前提下，减少道路照明用电量。车路协同系统要求低延迟。以路段或小区域为节点进行有线光纤的汇聚，并在此节点进行时效性强的业务处理及分析。再从汇聚节点，通过有线光纤，完成与后台的通信。交管系统的信号控制系统及电子警察系统都需要在路口形成闭合的局域网环境，再从路口汇聚点，通过有线光纤完成与后台的通信。路段测速卡口及信息发布屏需要从杆下机箱，通过有线光纤，实现与后台的通信。2.5供电系统建设方案在数字道路体系下，要求所有多功能信息杆24 h供电。2.6协同设计方案在区域内的路口选定信号灯点位、电子警察点位以及加强照明点位；在路口间的路段，按照城市道路照明要求选取照明点位；根据车路协同、路段测速卡口需求及信息发布屏需求选择适当位置布置照明点位。3前端集约化建设探讨3.1集约化建设原则前端设备集约化建设以设备复用为主要原则，包括场景复用和功能复用。场景复用是指同一场景下，通过视频图像和数据的共享，满足多个行业部门业务应用需求。如安装卡口摄像机，完成道路机动车辆抓拍，既满足公安部门车辆抓拍需求，又满足交通运输部门交通流量数据采集的需求和城管要求渣土车识别需求，此类场景可以复用同一前端设备。功能复用是指基于同一个视频摄像机终端，内置多种算法或多个视频采集镜头，满足最大覆盖面、最小设备量的要求。如车辆人脸卡口摄像机可以同时支持车辆抓拍、车内人脸抓拍、视频采集等功能。3.2业务部门需求分析（1）交通安全管理需求。针对道路交通状态和交通违法行为进行管理，包括视频监控、卡口电警、违停抓拍、测速抓拍等，保障城市交通的安全和畅通，为信号控制、交通管制提供支撑。（2）交通运输管理需求。针对轨道交通、客运枢纽、火车站、重要公交站点、停车场、码头等重要区域进行全天候监控，可以监控轨道交通、公共交通、两客一危等车辆行驶情况及道路损毁等情况。（3）城市管理需求。针对施工车辆的抛撒遗漏、未按照指定时间路线行驶等行为进行监管。针对出店经营、沿街晾晒、户外广告、垃圾堆积、游商摊贩等行为进行全天候监管。3.3摄像机设备集约化建设摄像机复用及布建遵循一机多用、一机多能原则。基于同一个视频终端，通过视频图像和数据共享满足多个行业部门业务应用需求，实现“一机多用”的目的。基于同一个视频终端，集合多个智能检测、识别算法集成，实现交通流采集、违章检测、占道经营等2个或2个以上的功能，达到“一机多能”目的。违停抓拍复用。在交通管理业务中，交警部门对路段中车辆违停抓拍的需求较大，也是交警核心工作之一。在车路协同系统建设过程中，路段上每间隔200~300 m设置获取车辆行驶视频的摄像机，以实现路段全覆盖。从布设的密度及布设的规范上，均可满足交警对路段车辆违停抓拍的业务需求。在满足交通管理部门对路段违停抓拍的业务要求的前提下，违停抓拍设备可复用车路协同系统。视频监控复用车路协同系统。车路协同系统建设过程中，前端摄像头需求量较大，需要在所有路段布置摄像机，满足交通管理和城市治安的监控需求。可在城市道路视频监控上复用车路协同系统，避免资源浪费。4数据共享复用4.1信控数据共享随着车联网及车路协同系统的普及，车路协同系统在建设过程中，需要获取信控路口的信号灯状态信息，实现信号灯和车辆的联动控制。具体的解决方案主要包括：（1）车路协同系统自行建设信控路口灯态识别视频系统，通过前端摄像机识别信号灯状态。（2）路口设备实现数据互通。（3）联通信控系统和车路协同系统平台，实现后端数据互通。基于集约化建设的原则，优先选择在路口设备直接实现数据互通，减少重复建设。4.2电子车牌数据共享电子车牌能够准确采集机动车轨迹信息，交通管理和车路协同等业务均有此方面的数据需求。在电子车牌系统建设过程中，可在前端电子车牌系统中完成交通管理和车路协同的业务数据互联互通。4.3雷达数据复用车路协同的雷达设备包括毫米波雷达和激光雷达两种，主要用于采集流量、车速、排队长度等信息，与交通管理部门进行数据共享，为交通管理业务提供数据支撑[7]。5结语在“新基建”以及数字化发展的相关政策推动下，物联网、云计算、大数据、车路协同等技术不断升级，数字道路建设将进入大规模建设阶段。未来，随着技术的发展，数字道路建设的硬件配置和整体方案也将不断的优化。