交管侧车路协同信息交互标准化技术框架

2025-05-16ASPCMS社区 - fjmyhfvclm

2024年11月3日~6日,2024中国智能交通大会在杭州隆重召开。2024年11月6日,在道路交通控制与优化论坛上,公安部交通管理科学研究所交通控制技术研究部副研究员徐棱就《交管侧车路协同信息交互标准化技术框架》做主题分享,本文系现场演讲整理而来,未经本人审核,如有错漏,敬请谅解。

️一、发展历程

随着国内智能网联以及车联网技术通讯的发展,部交科所先后参与了国家车联网示范区、先导区,以及车路云一体化建设的示范和应用,对车路协同信息交互的认识与理解不断加深。

我们认为交管侧车路协同信息交互标准化的发展大致分为三个阶段,一是早期设备终端物联交互,二是通过中心系统平台网联,三是从路侧及云端协同推出交通指挥“数字信号”。

早期车联网信息交互是以信号机为代表的各类交通管控设施与路侧边缘单元进行智联交互,以此来提供包括道路交通信号在内的各类交通管控服务信息。2017年,公安部科研所联合信通院、华为、中国移动以及相关车企开展了基于RSU通讯的直连通讯交互测试。在此基础上,于2025年发布公安交管行业首个面向车联网的行业标准《道路交通信号机信息发布接口规范》,该标准主要规定了交通信号机收发的交通信号控制状态、参数、动态标识、交通状态等内容,能够支撑信号灯上车,对交通标识及交通事件进行提醒,标准发布后得到了国内信号机厂商支持,可以通过扩展升级实现路侧车辆信息交换。

除路侧设施外,交管中心系统存储并管理了大量车路协同急需的道路交通信息,同时智能网联上也连接着行业车辆平台、车辆行驶平台等各类云平台,为实现交管中心系统信息交换,于2024年发布车路协同信息交互第二个标准《道路交通车路协同信息服务通用技术要求》,该标准通过中心网联实现交通管控信息服务平台与各类车联网业务服务平台资源的网联交互,能够输出更丰富、更动态的交通信息,为各类车辆运行提供数据支撑。

以上两项行业标准的定位是信息服务,输出的信息主要是上车给驾驶员看,在两项行业标准的基础上结合当前智驾的需求,考虑到车路协同的主要服务对象是不同自主化水平的智能网联车辆,对车路协同要交互的信息有了更进一步的认识。

具体来说,在中心系统层面,通过系统信息交互接口输出秒级、准时的指挥信号,支撑车联网云端的路径规划、车道指挥、车速引导等路权分配工作;在路侧,通过管控设施信息交互接口输出秒级、低时延的交通信号,支撑安全通行调度工作。

基于上述目标,公安部科研所于2024年也申报了两项车路协同信息交互国家标准,分别是《道路交通管理车路协同系统信息交互接口规范》《道路交通管控设施信息交互接口规范》,两项国标从平台端和路侧端向智能网联车辆输出交通指挥数字信号,推动交管侧赋能智能网联进入新阶段。

️二、技术框架

为实现输出数字信号,我们从信息交互、信息安全、数据汇聚、标志性产品各方面梳理了交管侧车路协同信息交互整个标准体系。

除了顶层两项国家标准,还包含了9项正在制定或已经发布的国家标准和行业标准,这部分标准纳入了车路云试点应用推荐标准清单,通过标准体系的建立,可以支撑智能网联车路云的标准化建设。同时,基于前期研究及实践经验,我们在标准体系基础上提出了交管侧车路协同信息交互标准化技术框架。

在技术框架中,有数字标号的在框架中存在具体位置及能体现作用力,比如在交管侧有交管设施向中心系统进行纵向汇聚的相关标准,以及外场设施横向交互的标准和配套的安全要求。

️三、主要标准

下面介绍在标准体系中主要的标准情况。

首先是输出数字信号的两项国标,作为总体目标分别向路侧和平台输出数字信号。

《道路交通管控设施信息交互接口规范》,主要规定了道路交通管控设施与车联网路侧单元信息交互的通信通则、交互信息、消息要求、安全要求,及相应的证实方法。考虑到要与通信行业标准协同,在确定交互信息内容时同样定义了路侧交换的4个信息,包含交叉口通行空间信息、信号灯组灯色状态信息、车道控制信号信息、车辆运行基本安全信息,其中车道控制信号信息通过规则融合计算,设置在交叉车道停车线或不同流向冲突点上,对智能网联车辆发出是停还走等指令。

《道路交通管理车路协同系统信息交互接口规范》,规定了交通管控与信息服务平台和车联网应用服务平台间信息交互的通信通则、交互信息、交互接口实现及安全要求,描述了相应的证实方法。主要包含三大类形式,一是交管信息发布,包括交叉口车道功能、交通信号灯、动态控制、异常车辆调度处理告知等,二是管控信息发布,包括交通管制、交通事件、交通安全提示等,三是车辆运行信息接收,包括车辆运行信息及优先通行信息等。

接下来介绍关于信息安全的两项国标,《道路交通管控设施数字身份及认证通用规范》规定道路交通管控设施的数字身份标识编码和身份认证要求,描述了相应的验证方法;《智能网联汽车数字身份及认证通用规范》规定了智能网联汽车数字身份编码、载体及身份认证的要求,描述了相应的验证方法。这两项国标能够保障车联网信息交互中交互主体的身份认证,构建基于数字身份的交管信安体系,支撑信息交互安全。

关于数据汇聚的标准有三项。修订《公安交通集成指挥平台通信协议 第2部分:交通信号控制系统》,对信号控制系统“配置参数”“运行信息”“控制指令”等数据对象进行调整与扩充,通过平台与信控系统进行对接,实现信号标准化联网控制,同时以标准化联网联控平台为依托,发布车路云及车联网平台的标准化交通服务。

关于信号标准化联控方面的工作,公安部交通管理局向交科所下发“异构交通信号控制系统标准化联网联控关键技术研究”专项研究任务,根据任务的要求,交科所里完成了信号标准化联控系统的设计和开发,并开展试点应用,

我们开发了标准化的接口服务,基于上述修订的标准实现异构不同品牌信号系统连接交互,将各类系统的管控数据统一汇聚,并开发了信号运行监视、单一控制,以及配置方案统一配置与调度管理等通用技术功能,支撑信号日常管控应用。此外,最重要的是还设置了公共服务接口,基于公共服务接口安装异构信号系统,通过公共服务接口向上支撑各类个性化应用,目前已与国内主流视频设备厂商进行了实际联调。

《交通管控边缘计算终端数据汇聚接口规范》目前已经申报正在制定,该行标规定了交通管控边缘计算终端互联交互内容及汇聚传输使用接口协议,用以规范数据交互与汇聚,支撑标准化数据底座;《交通信号控制机与车辆检测器间通信协议》,该国标规定了交通信号控制机与检测器间通信信息格式、通信规程和消息内容等要求,对规范指导交通信号控制机与检测器间的直连互通、提升信号控制智能化具有重要意义。

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