欧 洲 车 路 协 同 技 术 发 展 与 展 望 林 岚 日 立 欧 洲 股 份 公 司, 信 息 与 通 讯 技 术 研 究 室 Tel: +33 4 89 87 41 00; Email: Lan.lin@hitachi-eu.com 王 文 佳 日 立 ( 中 国 ) 研 究 开 发 有 限 公 司 Tel: +86 10 828962918-322; Email: wjwang@hitachi.cn 车 路 协 同 技 术 是 基 于 车 车 通 信 与 车 路 通 信 技 术 的 智 能 交 通 技 术 车 辆 之 间 和 车 辆 与 路 侧 系 统 能 实 时 交 换 车 辆 传 感 器 与 事 故 信 息, 从 而 增 强 驾 驶 员 对 前 方 路 况 的 了 解, 及 时 采 取 有 效 措 施 路 侧 系 统 和 交 通 管 理 中 心 也 可 以 通 过 车 路 通 信 及 时 提 供 实 时 路 况 信 息, 因 此 车 路 协 同 技 术 能 有 效 提 高 道 路 安 全 和 交 通 效 率 欧 洲 的 车 路 协 同 技 术 经 过 了 大 约 10 年 的 技 术 研 发, 随 着 技 术 标 准 的 制 定 与 完 善, 已 经 进 入 了 大 规 模 路 测 和 市 场 部 署 的 准 备 阶 段 欧 盟, 欧 洲 车 厂, 系 统 提 供 商 和 相 关 产 业 正 在 积 极 推 动 协 同 系 统 的 发 展, 计 划 从 2015 年 开 始 进 入 市 场 日 立 一 直 积 极 参 与 车 路 协 同 技 术 的 研 发, 测 试 与 技 术 标 准 制 定 工 作 是 欧 洲 大 型 车 路 协 同 系 统 路 测 项 目 的 主 要 技 术 提 供 商 本 文 介 绍 车 路 协 同 技 术 在 欧 洲 的 开 发 与 前 景, 包 括 2012 年 世 界 智 能 交 通 大 会 展 示 的 车 路 协 同 项 目, 欧 洲 大 规 模 路 测 项 目 与 采 用 的 关 键 技 术, 技 术 标 准 的 制 定 以 及 开 发 部 署 计 划 Cooperative ITS technologies include vehicle to vehicle and vehicle to infrastructure communications. It enables the real time information exchange between vehicles, between vehicles and infrastructure systems, in order to extend the driver perception to the traffic ahead, avoid potential road hazard situations and improve traffic efficiency. European stakeholders have been driving R&D of the cooperative ITS since more than a decade. With the technologies being well developed and with the stabilization of technical standards, Europe has entered the phase of large scale field operational tests (FoT) of the cooperative ITS systems and applications. Deployment of the cooperative ITS is foreseen from 2015. Hitachi has been actively involved in the R&D, standard development and field operational tests projects of the cooperative ITS and is recognized as a key technologies and system provider in the field. The present article provides an overview of the current status and future perspective of Cooperative ITS systems in Europe. It includes first a short presentation on the demonstration realized in the recently held ITS world congress in Vienna. Then a short description of the key technologies used in European FoT projects is given. The fourth and fifth chapters will be dedicated to the current status of standardization
activities and potential deployment scenario of the system. Finally, current work in China on the Cooperative ITS system is shortly introduced. 1 2012 智 能 交 通 世 界 大 会 展 示 的 车 路 协 同 项 目 车 路 协 同 项 目 是 2012 年 智 能 交 通 世 界 大 会 的 重 点 展 示 项 目 欧 洲 车 车 通 信 联 盟 (car to car communication consortium C2C CC ) [1] 联 同 奥 地 利 路 侧 系 统 供 应 商 联 盟 Test Field Telematics 组 织 了 为 期 一 周 的 实 地 道 路 展 示 展 示 的 主 要 目 标 为 : 车 载 系 统, 路 侧 系 统 与 交 通 管 理 中 心 的 通 信 互 通 性 (communication interoperability). 车 辆, 路 侧 与 交 通 管 理 中 心 的 数 据 融 合 (Information harmonization) 车 辆 协 同 通 信 标 准 的 适 应 性 展 示 道 路 安 全, 交 通 效 率 等 应 用 的 实 地 演 示 本 次 展 示 包 括 的 主 要 应 用 有 : 基 于 车 车 通 信 的 道 路 安 全 应 用, 如 前 车 紧 急 刹 车 风 险 警 报 (Electronic brake light warning), 摩 托 车 接 近 风 险 警 报 (Motorcycle approaching warning), 紧 急 救 援 车 辆 让 路 信 息 等 等 (emergency vehicle approaching warning) 基 于 车 路 通 信 的 交 通 管 理 应 用, 如 信 号 灯 路 口 车 速 控 制 (Green light optimal speed), 路 侧 动 态 信 息 的 车 载 显 示 (In vehicle signage). 本 次 展 示 由 欧 洲 大 型 车 路 协 同 道 路 运 行 测 试 项 目 (Field Operational Tests,FOTs)DRIVE C2X[2] 参 与 并 提 供 技 术 支 持 日 立 作 为 DRIVE C2X 项 目 的 技 术 规 格 的 负 责 单 位, 担 任 了 本 次 展 示 的 技 术 协 调 主 管, 成 功 演 示 了 车 路 协 同 技 术 由 不 同 车 厂 和 系 统 供 应 商 的 系 统 集 成 成 果, 是 C2C-CC 首 次 协 同 交 通 管 理 中 心 和 路 侧 系 统 的 大 型 展 示 相 对 于 C2C-CC 于 2008 年 举 行 的 车 车 通 信 大 型 展 示, 该 展 示 突 出 体 现 了 欧 洲 针 对 车 路 协 同 系 统 以 车 载 与 路 侧 系 统 同 步 开 发 为 目 标 的 开 发 部 署 模 式 (deployment scenario) 另 外, 基 于 近 年 欧 洲 与 美 国 国 际 标 准 融 合 合 作,C2C CC 和 美 国 车 辆 协 同 测 试 项 目 CAMP 联 合 进 行 了 车 车 协 同 通 信 共 通 性 演 示 该 展 示 实 现 了 欧 洲 与 美 国 的 主 要 道 路 安 全 应 用 中 心 数 据 包 的 交 换 (core road safety message), 是 车 路 协 同 项 目 的 通 信 标 准 国 际 融 合 的 主 要 成 果 另 外, 参 与 DRIVE C2X 项 目 的 法 国 国 家 车 路 协 同 FoT 项 目 SCORE@F 也 在 本 次 大 会 中 进 行 了 静 止 模 拟 演 示 参 与 本 次 世 界 大 会 的 车 路 协 同 项 目 展 示 的 主 要 包 括 欧 洲 和 国 际 各 大 车 厂 ( 戴 姆 勒, 宝 马, 沃 尔 沃, 雷 诺, 标 志, 本 田, 欧 宝, 福 特 ), 系 统 供 应 商 ( 电 装, 日 立,NEC, Delphi), 交 通 管 理 中 心 (TT) 以 及 科 研 机 构 (FOKUS). 2 欧 洲 车 路 协 同 项 目 的 系 统 框 架 和 关 键 技 术
车 路 协 同 技 术 是 无 线 通 信 技 术 在 车, 路, 交 通 中 心 的 应 用, 以 允 许 车 辆 和 路 侧 的 信 息 融 合 和 交 换 ( 如 图 1 所 示 ) 车 路 协 同 技 术 可 根 据 其 系 统 集 成 环 境 分 为 4 大 种 类 : 车 载 站 (Vehicle ITS station): 提 供 车 车 与 车 路 无 线 通 信 技 术 支 持 和 车 载 应 用 支 持 路 侧 站 (Road side ITS station): 提 供 路 车 无 线 通 信 技 术 和 与 中 心 站 的 数 据 交 换, 并 可 针 对 具 体 应 用 需 求 进 行 数 据 处 理 和 数 据 提 供 中 心 站 (Central ITS station): 中 心 站 可 通 过 有 线 或 无 线 网 络 与 其 他 站 进 行 数 据 交 换, 可 集 成 入 交 通 管 理 中 心 或 者 telematics 服 务 中 心. 用 户 站 (Personal ITS station): 可 集 成 于 个 人 用 户 系 统 (e.g. 智 能 手 机 或 导 航 仪 ). 图 1: 车 路 协 同 系 统 ([3]) 无 线 频 段 5,795 5,825 (ITS G5A 和 ITS G5B) 已 经 被 欧 盟 分 配 在 交 通 安 全 和 交 通 管 理 等 应 用 上 然 而, 车 路 协 同 也 可 以 在 非 安 全 应 用 上 使 用 其 他 通 信 技 术 ( 比 如 3G/4G) 欧 洲 电 信 通 信 标 准 协 会 ITS 标 准 委 员 会 (ETSI TC ITS) 为 各 类 协 同 系 统 站 (ITS 站 ) 制 定 了 统 一 的 功 能 性 框 架 ( 如 图 2 所 示 ) 一 个 ITS 站 可 划 分 为 以 下 功 能 层 : 信 道 技 术 层 (access layer): 提 供 物 理 层 与 介 质 访 问 控 制 层 服 务 网 络 交 通 层 (Networking &Transport layer): 提 供 数 据 路 由 与 传 输 服 务 服 务 设 施 层 (Facilities layer): 为 多 个 应 用 提 供 高 层 数 据 传 输 协 议 与 信 息 管 理 服 务 应 用 层 (Application layer): 车 路 协 同 应 用 跨 层 管 理 (Management layer): 提 供 跨 层 管 理 以 及 站 内 数 据 交 换 服 务 安 全 (Security Entity): 为 各 层 提 供 通 信 安 全 和 凭 证 应 用 与 更 新 服 务 (Certificate
Update). 图 2:ITS S communication reference architecture ([3]) ETSI 定 义 的 统 一 架 构 是 开 放 式 的, 该 架 构 支 持 多 应 用, 多 通 信 堆 栈, 多 信 道 技 术, 为 多 模 式 应 用 和 未 来 系 统 开 发 提 供 了 架 构 支 持 目 前 针 对 车 路 协 同 技 术 的 研 发 工 作 已 经 臻 于 成 熟 近 两 年, 欧 洲 致 力 于 车 路 协 同 技 术 的 大 规 模 道 路 运 行 测 试 项 目 DRIVE C2X DRIVE C2X 涵 盖 了 欧 洲 7 国 ( 德 国, 法 国, 荷 兰, 意 大 利, 西 班 牙, 芬 兰, 瑞 典 ) 的 车 路 协 同 系 统 测 试 项 目, 测 试 的 主 要 目 的 为 : 针 对 5.9Ghz 的 车 路 协 同 系 统 的 关 键 技 术 进 行 标 准 适 应 性 和 性 能 测 试 车 路 协 同 系 统 在 现 有 道 路 运 行 的 适 应 性 以 及 多 方 面 应 用 的 性 能 评 价 创 建 泛 欧 洲 车 路 协 同 项 目 的 统 一 测 试 架 构 与 评 估 平 台 DRIVE C2X 项 目 的 主 要 测 试 应 用 包 括 道 路 安 全, 交 通 管 理 与 环 境 保 护, 商 业 应 用 等 项 目 开 发 和 测 试 的 主 要 关 键 技 术 包 括 : ITS G5 接 入 技 术 :ITS G5 提 供 快 速 信 道 接 入 (short latency radio access) 与 对 等 通 信 (ad hoc communication), 以 满 足 道 路 安 全 应 用 的 短 时 数 据 交 换 的 需 求 以 及 避 免 对 通 信 基 础 设 施 的 依 赖 性 ITS G5 技 术 采 用 IEEE 802.11p 标 准, 该 标 准 是 基 于 WiFi (IEEE 802.11) 的 技 术 改 进 并 支 持 广 播 传 输 协 议, 由 电 气 电 子 工 程 师 学 会 IEEE 于 2010 年 发 表 尽 管 ITS G5 与 美 国 DSRC 使 用 同 一 频 段, 欧 洲 ITS G5 的 带 宽 较 之 DSRC 窄 欧 洲 电 信 通 信 标 准 协 会 ETSI 发 表 了 欧 洲 应 用 方 案 以 适 应 欧 洲 带 宽 设 置. 是 车 车 与 车 路 通 信 的 关 键 技 术 ITS G5 涵 盖 了 50MHz 的 总 带 宽, 其 中,ITS G5A (5.875-5.905Ghz) 主 要 用 于 交 通 安 全 应 用,ITS G5B(5.855-5.875GHz) 主 要 应 用 于 交 通 效 率 管 理 应 用, 该 频 段 已 被 欧 洲 划 为 车 路 协 同 技 术 的 专 用 频 段, 以 降 低 干 扰 和 提 高 通 信 可 靠 性 另 外 ITS G5C (5 470 MHz
- 5 725 MHz) 则 属 于 公 共 频 段 (ISM), 可 用 于 支 持 其 他 的 ITS 应 用 根 据 ETSI 制 定 的 标 准 设 置,ITS G5 的 典 型 发 射 范 围 为 300-500 米, 路 侧 站 发 射 范 围 可 达 到 800-1200 米 可 满 足 基 本 道 路 安 全 应 用 的 需 求 地 理 位 置 路 由 通 信 协 议 (GeoNetworking): 地 理 位 置 路 由 协 议 利 用 地 理 位 置 信 息 作 为 数 据 包 的 寻 址 方 案 (addressing scheme), 区 别 于 由 IP 地 址 为 主 的 IP 路 由 协 议 该 协 议 适 用 于 车 辆 的 动 态 移 动, 以 满 足 车 路 协 同 系 统 应 用 的 以 地 理 区 域 为 数 据 传 播 目 的 区 域 的 需 求 以 车 车 通 信 实 现 的 道 路 安 全 应 用 为 例, 车 辆 一 旦 检 测 到 交 通 安 全 隐 患 ( 例 如 由 交 通 事 故 引 发 的 非 正 常 停 车 ), 车 载 站 发 送 的 事 故 风 险 警 报 信 息 所 要 求 的 发 送 区 域 为 停 车 事 故 车 后 方 几 百 米 至 几 公 里 的 地 理 范 围, 以 确 保 接 收 车 辆 能 及 时 处 理 信 息 并 通 知 驾 驶 员 采 取 有 效 措 施 避 免 二 次 事 故 ( secondary accidents), 以 地 理 位 置 为 寻 址 方 案 的 网 络 层 协 议 能 有 效 实 现 此 类 需 求 另 外, 地 理 位 置 协 议 堆 栈 (Protocol stack) 支 持 单 跳 以 及 多 跳 (multi-hop), 因 此 车 载 站 或 者 路 侧 站 可 作 为 中 转 路 由 站, 以 扩 大 数 据 的 传 输 范 围 信 息 传 输 协 议 : 信 息 传 输 协 议 是 服 务 设 置 层 的 通 信 协 议, 提 供 ITS 应 用 所 需 的 站 间 数 据 交 换 的 支 持 DRIVE C2X 系 统 实 现 了 一 系 列 标 准 化 信 息 传 输 协 议 构 件, 包 括 车 车 直 接 交 换 数 据 协 议 和 车 路 交 换 数 据 协 议 : o o o 合 作 意 识 信 息 交 换 协 议 (Cooperative Awareness Message CAM): 该 协 议 是 车 车 通 信 的 心 跳 协 议 车 载 站 定 期 发 射 车 辆 地 理 位 置, 车 速, 车 载 系 统 状 态 ( 加 速 度, 刹 车 系 数, 车 载 灯 开 启 状 态 等 等 ) 该 数 据 由 车 载 站 以 1 至 10 赫 兹 的 发 射 频 率 广 播 传 输 至 所 有 在 直 接 信 号 接 收 范 围 内 的 车 载 接 收 站 该 协 议 允 许 车 辆 实 时 意 识 到 邻 近 车 辆 的 动 态 与 驾 驶 动 向, 以 提 前 预 测 碰 撞 风 险 并 提 醒 驾 驶 员 采 取 有 效 措 施 该 协 议 标 准 由 ETSI TC ITS 制 定 并 预 定 于 2013 年 发 表 突 发 事 件 警 报 协 议 (Decentralized Event Notification Message DENM): 由 ITS 站 基 于 交 通 安 全 事 故 或 驾 驶 危 险 环 境 或 引 发 的 警 报 协 议 一 旦 通 过 车 载 电 子 设 备 检 测 到 安 全 隐 患 事 件, 车 载 站 相 关 应 用 就 立 即 发 射 DENM 信 息 根 据 事 件 发 生 地 点 与 事 件 类 型,DENM 的 发 射 范 围 可 从 几 百 米 至 几 公 里 不 等 DENM 数 据 包 提 供 安 全 隐 患 类 型, 地 理 位 置, 持 续 时 间, 受 影 响 路 段 等 信 息 接 收 车 辆 可 对 比 车 辆 自 身 位 置 与 行 车 路 线 判 断 事 件 对 自 车 的 关 联 性 并 预 测 可 能 的 碰 撞 风 险 和 提 前 通 知 驾 驶 员 采 取 有 效 措 施 DENM 的 发 射 频 率 为 1 至 10 赫 兹 不 等, 发 射 持 续 时 间 根 据 事 件 类 型 决 定 如 果 检 测 事 件 是 动 态 事 件,DENM 的 内 容 可 实 时 更 新 该 协 议 标 准 由 ETSI TC ITS 制 定 并 预 定 于 2013 年 发 表 交 通 灯 信 号 相 信 息 (Signal Phase and Timing message SPAT): 该 协 议 由 路 侧 站 通 过 车 路 无 线 网 发 射 实 时 交 通 灯 信 号 信 息, 包 括 信 号 当 前 相 位 ( 红, 绿, 黄 ) 与 持 续 时 间, 以 及 预 测 交 通 灯 相 交 换 信 息 与 预 测 相 位 交 换 时 间 接
收 车 辆 可 对 比 车 辆 位 置 与 行 车 路 线 选 择 关 联 信 号 信 息 该 信 息 可 用 于 提 醒 驾 驶 员 可 能 违 规 进 入 交 叉 路 口, 以 及 预 测 通 过 路 口 的 最 佳 行 驶 车 速 SPAT 由 路 侧 站 广 播, 发 射 频 率 和 数 据 更 新 频 率 可 根 据 具 体 交 通 灯 控 制 系 统 或 交 通 灯 信 号 动 态 调 整 系 统 进 行 设 置 该 协 议 标 准 由 欧 洲 标 准 协 会 ITS 委 员 会 CEN TC 278 制 定 并 预 定 于 2013 年 发 表 o 道 路 路 线 与 路 型 信 息 (Road topology message TOPO): 该 协 议 由 路 侧 站 广 播 发 射 它 提 供 附 近 路 段 的 详 细 路 型 和 几 何 结 构 信 息 (Geometric topology), 特 别 是 危 险 路 段 的 信 息 该 协 议 标 准 由 欧 洲 标 准 协 会 ITS 委 员 会 CEN TC 278 制 定 并 预 定 于 2013 年 发 表 o 车 载 路 标 信 息 (In vehicle signage): 该 协 议 由 路 侧 站 广 播 发 射 路 侧 信 号 牌, 车 速, 可 变 信 息 板 的 交 通 信 息 至 车 载 导 航 系 统 该 协 议 标 准 由 欧 洲 标 准 协 会 ITS 委 员 会 CEN TC 278 制 定 并 预 定 于 2013 年 发 表 系 统 集 成 测 试 :DRIVE C2X 项 目 实 现 了 车 载 站 与 路 侧 站 的 参 考 系 统 (reference system), 并 由 各 大 汽 车 厂 商 实 现 车 内 系 统 集 成 并 测 试 车 载 站 集 成 的 主 要 范 围 包 括 车 内 网 络 总 线 接 入 和 车 辆 数 据 的 接 收, 人 机 界 面 系 统 的 集 成 以 及 V2X 车 载 系 统 的 安 装 等 等 图 3 所 示 为 DRIVE C2X 车 载 系 统 的 高 层 集 成 环 境 路 侧 站 的 集 成 则 包 括 路 侧 传 感 器 界 面 和 路 侧 系 统 界 面 的 开 发, 包 括 信 号 灯, 路 侧 天 气 传 感 器 等 等 图 3:DRIVE C2X 车 载 站 的 集 成 环 境 HMI: Human Machine Interface, IVS (ITS vehicle station), IRS (ITS roadside station),ics (ITS central station), 通 信 安 全 和 公 匙 基 础 设 施 (PKI): 通 信 安 全 技 术 和 公 匙 基 础 设 施 是 保 护 用 户 隐 私 数 据 和 防 止 通 信 攻 击 的 必 要 手 段 DRIVE C2X 开 发 和 集 成 了 基 于 数 字 签 名 与 凭 证 验 证
(signature and verification) 技 术 的 安 全 方 案 系 统 凭 证 由 公 匙 基 础 设 施 发 放 以 上 技 术 的 规 格 制 定, 开 发 与 系 统 集 成 环 境 由 项 目 成 员 共 同 制 定, 并 跟 进 技 术 标 准 制 定 进 程 DRIVE C2X 由 欧 盟 提 供 资 金 援 助, 各 大 相 关 企 业 参 与 项 目 主 要 成 员 包 括 欧 洲 各 大 汽 车 生 产 商, 车 载 系 统 和 路 侧 系 统 供 应 商, 软 硬 件 技 术 供 应 商, 公 路 管 理 与 开 发 企 业, 研 究 机 构 日 立 领 导 了 DRIVE C2X 规 格 制 定 工 作 小 组, 并 开 发 和 提 供 了 参 考 系 统 的 原 形 目 前 系 统 开 发 已 基 本 完 成, 技 术 与 稳 定 性 测 试 正 在 进 行 大 规 模 道 路 实 地 测 试 和 应 用 评 分 测 试 计 划 从 2013 年 初 展 开 另 外, 日 立 还 积 极 参 与 并 领 导 了 法 国 国 家 路 测 项 目 SCOREF 的 规 格 制 定 工 作 小 组 与 系 统 集 成 工 作 小 组 SCOREF 是 DRIVE C2X 涵 盖 的 法 国 国 家 路 测 项 目, 由 雷 诺, 标 致 等 车 厂 领 头 在 凡 尔 赛 附 近 路 网 进 行 车 路 协 同 系 统 技 术 与 应 用 的 测 试 与 评 估 3 车 路 协 同 的 技 术 标 准 图 4: 日 立 开 发 的 路 侧 协 同 系 统 原 型 欧 洲 车 路 协 同 标 准 制 定 的 主 要 标 准 组 织 为 ETSI 与 CEN. 另 外 欧 洲 车 车 通 信 联 盟 C2C-CC 与 道 路 管 理 产 业 联 盟 则 是 技 术 标 准 制 定 工 作 的 重 要 推 动 单 位 ETSI TC ITS 于 2008 年 底 建 立, 共 有 五 个 子 工 作 组 : 第 1 工 作 组 用 户 和 应 用 需 求, 第 2 工 作 组 框 架 和 跨 层, 第 3 工 作 组 传 输 和 网 络, 第 4 工 作 组 接 入 技 术, 第 5 工 作 组 安 全 工 作 组 负 责 有 关 技 术 标 准 的 制 定, 主 要 决 议 和 未 来 标 准 制 定 方 向 则 由 TC 制 定 技 术 规 范 由 ETSI 成 员 投 票 通 过, ETSI 制 定 的 欧 洲 规 范 (European Norm) 则 必 须 由 欧 洲 成 员 国 的 国 家 标 准 协 会 投 票 通 过 CEN TC 278 建 立 了 16 工 作 组 负 责 车 路 协 同 技 术 的 标 准 制 定 作 为 国 际 标 准 组 织 ISO 的 欧 洲 成 员,CEN 的 工 作 项 目 和 标 准 制 定 通 常 与 ISO 标 准 同 步 进 行 C2C-CC 是 由 车 厂 发 起 的 非 营 利 组 织, 成 员 包 括 汽 车 厂 商, 供 应 商 与 研 究 机 构 C2C-CC 致 力 于 车 车 通 信 和 车 路 通 信 的 产 品 研 发 与 市 场 化 部 署, 是 车 路 协 同 技 术 标 准 制 定 的 主 要 贡 献 单 位 若 干 关 键 技 术 如 CAM, DENM, GeoNetworking, ITS G5 均 由 C2C-CC 推 动 另 外,C2C-CC 集 中 和
协 调 车 路 协 同 技 术 关 键 产 业 对 市 场 化 的 部 署 和 关 键 技 术 的 采 用 决 定 与 之 前 车 载 安 全 系 统 由 各 个 厂 商 自 主 决 定 市 场 进 程 不 同, 车 车 协 同 与 车 路 协 同 的 各 项 应 用 需 要 一 定 的 市 场 渗 透 率, 因 此 主 要 车 厂 与 道 路 开 发 管 理 单 位 的 紧 密 合 作 尤 为 重 要 欧 盟 于 2009 年 对 ETSI 和 CEN 发 布 了 车 路 协 同 技 术 标 准 的 制 定 指 令 (Mandate 453)[4], 要 求 ETSI TC ITS 与 CEN TC 278 合 作 制 定 一 系 列 技 术 标 准, 以 允 许 和 促 进 车 路 协 同 的 开 发 与 市 场 化 部 署 进 程 ETSI 与 CEN 成 立 了 联 合 工 作 组, 制 定 了 一 套 最 低 标 准 组 列 表, 并 针 对 每 个 标 准 协 商 同 意 共 同 合 作 框 架 下 的 高 层 工 作 分 担 总 体 而 言,ETSI 主 要 负 责 通 信 技 术 标 准 的 制 定,CEN 主 要 负 责 应 用 标 准 的 制 定 车 车 通 信 技 术 标 准 制 定 的 主 要 参 与 单 位 为 车 厂 与 供 应 商 车 路 通 信 技 术 标 准 的 主 要 参 与 单 位 为 道 路 开 发 管 理 单 位 与 公 共 机 构 联 合 工 作 组 于 2012 年 初 发 表 了 453 指 令 的 回 复 报 告 [5], 总 结 了 技 术 标 准 制 定 的 工 作 进 度 和 成 果 总 体 而 言,453 指 令 范 围 内 的 标 准 可 分 为 : 通 信 类 标 准 : 包 括 接 入 层, 网 络 层, 服 务 设 施 层 和 安 全 层 的 技 术 标 准, 以 保 证 数 据 交 换 的 互 通 性 (communication interoperability). 通 信 类 标 准 是 车 路 协 同 技 术 实 现 的 技 术 依 据 应 用 类 标 准 : 主 要 包 括 道 路 安 全 应 用 和 交 通 管 理 应 用 应 用 类 标 准 为 通 信 类 标 准 制 定 应 用 需 求 (application requirements) 并 基 于 通 信 类 标 准 制 定 应 用 层 特 性 为 实 现 车 路 协 同 应 用, 应 用 类 标 准 规 定 每 个 单 独 ITS 站 所 需 遵 守 的 统 一 行 为 和 质 量 规 范 框 架 类 标 准 : 包 括 通 信 框 架 标 准, 车 路 协 同 技 术 部 署 角 色 与 分 工 标 准, 跨 层 管 理 标 准 框 架 类 标 准 为 通 信 类 标 准 提 供 框 架 支 持, 因 此 不 能 单 独 实 现 测 试 类 标 准 : 测 试 类 标 准 为 所 有 技 术 类 标 准 制 定 标 准 测 试 规 范, 主 要 包 括 一 致 性 测 试 (conformance testing) 和 通 信 互 通 性 测 试 (Interoperability testing). 一 致 性 测 试 标 准 用 于 验 证 产 品 是 否 符 合 规 范, 通 信 共 通 性 测 试 则 用 于 验 证 产 品 是 否 能 成 功 实 现 通 信 数 据 交 换 基 于 以 上 标 准 的 陆 续 出 台,C2C-CC 目 前 发 起 了 协 同 系 统 头 期 产 品 的 配 置 标 准 (profile standards) 配 置 标 准 制 定 头 期 产 品 支 持 的 应 用, 产 品 包 括 的 标 准, 系 统 的 标 准 设 定 与 最 低 质 量 要 求 等 等, 是 C2C-CC 成 员 共 同 制 定 的 协 议 和 车 路 协 同 系 统 头 期 产 品 的 标 准 依 据 在 国 际 合 作 方 面,ETSI 和 CEN 都 和 国 际 标 准 组 织 进 行 了 多 个 高 层 标 准 的 融 合 C2C-CC 与 美 国 汽 车 工 程 协 会 (SAE) 进 行 了 主 要 信 息 传 输 协 议 标 准 的 高 层 融 合 ETSI,CEN 也 与 ISO, IEEE 等 标 准 组 织 进 行 合 作 与 交 流 4 欧 洲 车 路 协 同 落 地 方 案 为 了 提 高 系 统 的 市 场 渗 透 率 和 开 发 可 行 的 商 业 模 式, 车 路 协 同 技 术 的 落 地 需 要 各 相 关 产 业 的 合 作 与 共 同 推 动 欧 洲 目 前 预 定 推 动 方 案 的 主 要 方 向 是 车 载 系 统, 路 侧 系 统 与 交 通 管 理 的 平 行 开 发 和 共 同 推 动 推 动 的 应 用 既 包 括 道 路 安 全 应 用, 也 包 括 交 通 信 息 等 可 产 生 商 业 效 应 的 应 用 欧 洲 车 路 协 同 推 动 的 前 提 条 件 可 大 致 概 括 为 :
政 策 战 略 支 持 : 欧 盟 发 表 的 ITS 发 展 计 划 将 车 路 协 同 系 统 列 为 优 先 技 术 根 据 该 计 划, 欧 盟 划 定 了 在 5.9Ghz 的 ITS 专 用 频 道, 并 对 ETSI 和 CEN 发 布 了 标 准 指 令 欧 盟 和 成 员 国 也 同 时 为 研 发 和 测 试 项 目 提 供 资 金 支 持 并 积 极 的 协 调 相 关 产 业 的 合 作 与 交 流 另 外 欧 盟 制 定 的 ITS 指 导 书 (ITS directive)[6] 也 将 车 路 协 同 系 统 列 入 可 开 发 技 术 该 指 导 书 是 欧 洲 各 成 员 国 制 定 国 家 级 和 地 区 级 ITS 开 发 和 制 定 相 关 规 定 的 基 本 依 据 产 业 合 作 框 架 与 开 发 意 向 : 日 前 C2C-CC 的 车 厂 发 表 了 车 路 协 同 系 统 开 发 的 谅 解 备 忘 录, 确 认 了 车 厂 从 2015 年 起 开 发 车 载 系 统 的 统 一 意 向 与 此 同 时,C2C-CC 也 与 欧 洲 高 速 公 路 管 理 部 门 的 联 盟 ( 德 国, 法 国, 荷 兰 等 ) 建 立 了 专 门 小 组, 讨 论 签 订 路 侧 系 统 开 发 的 统 一 意 向 书 共 同 应 用 的 选 定 :C2C-CC 谅 解 备 忘 录 与 路 侧 系 统 开 发 的 统 一 意 向 书 选 定 了 首 批 投 入 的 车 路 协 同 共 同 应 用 (day 1 use cases). 这 一 系 列 应 用 包 括 汽 车 紧 制 动 风 险, 救 护 车 接 近 信 息, 抛 锚 车 辆 信 息 等 以 车 车 通 信 为 主 的 道 路 安 全 类 应 用, 和 红 绿 灯 车 速 控 制, 限 速 信 息, 临 时 改 道 信 息 与 路 侧 道 路 施 工 信 息 为 主 的 交 通 管 理 类 应 用 为 制 定 统 一 标 准 和 应 用 需 求 奠 定 了 基 础 标 准 制 定 : 为 通 信 类 系 统 开 发 的 首 要 条 件 系 统 开 发 与 测 试 :ETSI 定 期 组 织 标 准 插 件 测 试 (plug test), 验 证 现 有 项 目 开 发 的 系 统 原 型 的 标 准 一 致 性 和 通 信 共 通 性 通 过 对 大 规 模 道 路 实 时 测 试 项 目 实 地 测 试 收 集 的 大 量 数 据 进 行 分 析, 可 评 估 系 统 在 交 通 流 现 场 的 运 行 情 况, 所 开 发 应 用 的 有 效 性 以 及 用 户 对 车 路 协 同 系 统 和 应 用 的 接 受 程 度 等 等 产 业 研 发 与 前 期 工 程 : 欧 洲 目 前 取 得 的 车 路 协 同 技 术 开 发 成 果 以 大 量 的 相 关 产 业 参 与 和 主 导 的 研 发 成 果 为 基 础, 因 此 智 能 交 通 产 业 对 研 发 和 先 期 工 程 的 投 入 是 关 键 和 必 须 的
参 考 : [1]. C2C-CC: http://www.car-to-car.org [2]. DRIVE C2X:www.drive-c2x.eu [3]. ETSI EN 302 665: Intelligent Transport Systems (ITS);Communications Architecture. [4]. EN Mandate 453: STANDARDISATION MANDATE ADDRESSED TO CEN, CENELEC AND ETSI IN THE FIELD OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES TO SUPPORT THE INTEROPERABILITY OF CO-OPERATIVE SYSTEMS FOR INTELLIGENT TRANSPORT IN THE EUROPEAN COMMUNITY [5]. CEN-ETSI 2nd joint CEN/ETSI-Progress Report to the European Commission on Mandate M/453. [6]. DIRECTIVE 2010/40/EU OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 7 July 2010 on the framework for the deployment of Intelligent Transport Systems in the field of road transport and for interfaces with other modes of transport