ISOTS 22726-22025 智能運輸系統 連接和自動駕駛系統應用的動態數據和地圖數據庫規范 第2部分動態數據的邏輯數據模型標準立項發展報告

*智能運輸系統連接和自動駕駛系統應用的動態數據和地圖數據庫規范第2部分:動態數據的邏輯數據模型標準立項發展報告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Dynamicdataandmapdatabasespecificationforconnectedandautomateddrivingsystemapplications—Part2:Logicaldatamodelofdynamicdata摘要本報告旨在全面闡述ISO/TS22726-2:2025《智能運輸系統連接和自動駕駛系統應用的動態數據和地圖數據庫規范第2部分:動態數據的邏輯數據模型》標準的立項背景、研制過程、核心內容及未來展望。隨著車聯網與自動駕駛技術的深度融合，高精度動態數據作為連接物理世界與數字世界的橋梁，其標準化需求日益迫切。本標準隸屬于ISO22726系列，專注于定義連接和自動駕駛系統（CAD系統）應用所需的動態數據邏輯數據模型。報告首先回顧了國內外智能運輸系統（ITS）標準體系的發展現狀，并指出當前動態數據在語義、結構及交換格式上的不統一問題，是該標準立項的直接動因。其核心內容涵蓋了對動態數據模型的元模型定義、核心實體（如動態特征、事件、警告）的抽象表示、屬性與關系的邏輯建模，以及與時序和地理空間信息的關聯規則。特別地，本標準引入了一套與高精度地圖數據庫（如ISO20524系列定義的NDS格式）兼容的動態數據層邏輯架構，支持諸如交通事件、實時路況、信號燈相位、預期軌跡、道路風險等信息的標準化表達。報告強調，該標準對推動全球V2X（車聯萬物）商業化部署、提升自動駕駛系統決策的安全性與可靠性、以及促進ITS領域跨區域互操作性具有里程碑意義。通過建立統一的邏輯數據模型，本標準有效降低了車載系統開發與數據集成成本，為未來出行領域的創新應用奠定了堅實基礎。關鍵詞智能運輸系統；自動駕駛；動態數據；邏輯數據模型；連接車輛；高精度地圖；ISO22726；數據標準化KeywordsIntelligentTransportSystems;AutomatedDriving;DynamicData;LogicalDataModel;ConnectedVehicles;High-DefinitionMap;ISO22726;DataStandardization正文1.標準立項背景與研究意義隨著全球城市化進程加速與交通需求的持續增長，以連接和自動駕駛系統（ConnectedandAutomatedDriving,CAD）為核心的智能運輸系統（IntelligentTransportSystems,ITS）正從概念驗證走向規模化應用。CAD系統的核心能力依賴于對周圍環境的實時感知與精準預測，這要求系統不僅掌握靜態的高精度地圖信息（如車道線、坡度、交通標志），更須實時獲取并處理海量的動態信息，如瞬時道路擁堵、事故預警、臨時施工、紅綠燈相位、行人穿行意圖、惡劣天氣等。動態數據與靜態地圖數據的深度耦合，構成了CAD系統的“數字孿生”基礎。然而，長期以來，動態數據的表示與交換存在顯著的數據孤島問題。不同主機廠（OEM）、技術服務商及交通管理機構采用各自獨立的數據模型和編碼方式，數據定義缺乏統一的語義基礎。這導致跨品牌、跨區域的數據共享與協同決策面臨巨大障礙，嚴重制約了CAD系統的泛化能力和安全冗余。例如，一個交通事件（如前方交通事故）在不同系統中可能被定義為“事件”、“警告”或“異常”，其屬性（嚴重程度、影響范圍、預期持續時間）的編碼規則也各不相同。在此背景下，ISO/TS22726系列標準應運而生。作為該系列的核心組成部分，ISO/TS22726-2:2025專注于定義動態數據的邏輯數據模型（LogicalDataModel）。該標準的目標是實現動態數據在信息層面的統一抽象，無論底層物理存儲格式或傳輸協議如何，都能確保持有者與消費方對數據的理解保持一致。其成果不僅是一份技術規范，更是構建全球統一的CAD數據生態系統的基石。2.標準技術內容詳解ISO/TS22726-2:2025作為一項國際標準化組織（ISO）技術規范，其內容嚴謹、結構清晰。全文圍繞如何構建一個普適、可擴展且與現有地圖標準兼容的動態數據模型展開。核心技術內容包括以下幾個方面：2.1數據模型的框架與元模型層本標準首先定義了一個元模型（Meta-Model），作為構建所有動態數據實例的核心框架。元模型定義了基本的建模原語，包括：-實體（Entity）：現實世界中可被獨立識別的對象，如“交通信號燈”、“車輛”或“事件區域”。-屬性（Attribute）：實體的特征，如“事件類型”、“嚴重等級”、“時間戳”。-關系（Relationship）：實體之間的連接，如“車輛位于車道”、“事件影響路段”。通過元模型，標準確保了不同應用場景下的數據對象具有一致的抽象基礎。例如，無論描述的是一個“臨時停車”還是一個“限速變化”，它們都統一繼承自“動態特征”實體，并擁有標準化的“位置”、“持續時間”屬性。2.2核心實體的邏輯抽象標準重點定義了一組高度抽象的核心實體（CoreEntities），以覆蓋CAD系統最關鍵的動態信息需求。主要包括：-動態特征（DynamicFeature）：所有隨時間變化的道路特征的超類。可進一步細分為：-交通狀況（TrafficStatus）：描述道路的擁堵級別、平均速度、旅行時間等宏觀參數。-動態事件（DynamicEvent）：突發性或臨時性事件，如事故、施工、臨時管制。此類實體的屬性詳盡，包含“事件類型（EventType）”、“影響范圍（EffectScope）”、“預估消除時間（EstimatedClearanceTime）”及“嚴重程度（SeverityLevel）”等。-動態限速（DynamicSpeedLimit）：根據天氣、交通量或特殊政策動態調整的限速。-信號燈與信息標志（SignalingDevice）：對交通信號燈相位（Phase）、時間（Timing）、及可變情報板內容的邏輯表示。此實體定義了“信號組（SignalGroup）”、“信號狀態（SignalState）”和“倒計時（Countdown）”等關鍵屬性。-預測軌跡（PredictedTrajectory）：用于V2V通信，描述其他車輛或弱勢道路使用者（VRU）在未來一段時間內的預測運動路徑。該實體通過“軌跡點序列（TrajectoryPointList）”關聯時間戳實現。-風險與警告（RiskWarning）：描述系統感知到的潛在危險，如“前方急剎車”、“探測到動物出沒”、“前方濕滑路段”。其核心屬性包括“風險類型”和“置信度”。2.3動態數據的高精度地圖關聯本標準的創新點在于其與高精度地圖數據庫（如ISO20524-1定義的NDS格式）的對接方式。它定義了一個動態層（DynamicLayer）的邏輯概念。靜態地圖提供道路拓撲（Lanes,Intersections）、幾何和語義信息（SpeedLimits,Signs）。動態數據實體通過關聯標識符（ReferenceIdentifier）與靜態層中的對象（如車道、路段）建立綁定。例如，一個“動態限速80km/h”的實體，會通過一個“車道標識符（LaneID）”指向地圖中具體的某根車道。這種分離設計極具優勢：1.模塊化更新：動態數據層可以獨立、高頻地更新，不影響靜態地圖基礎層。2.數據量優化：靜態層的大數據量主體不變，每次僅傳輸變化的動態數據。3.兼容性：任何遵循NDS標準的高精度地圖都能無縫對接本標準定義的動態數據模型。2.4邏輯數據類型的標準化標準還定義了一系列標準化的邏輯數據類型（DataTypes），用于精確定義屬性值。例如：-`PositionOfElement`:用于精確定位動態特征的空間位置，可能采用絕對坐標（WGS84）或參考地圖要素的相對坐標（如距離車道中心線0.5米）。-`TimePeriod`:精確描述動態數據的有效時間窗口（開始、結束、周期、持續時間）。-`VehicleClass`:區分車輛類型（轎車、卡車、摩托車等），便于實現差異化服務。3.標準化過程與主要參與單位介紹ISO/TS22726-2:2025的研制周期約為2-3年，經歷了NP（新項目提案）、WD（工作草案）、CD（委員會草案）、DIS（國際標準草案）、FDIS（最終國際標準草案）及最終發布等階段。國際標準化組織道路車輛技術委員會（ISO/TC204）負責其制定，并聯合了來自全球的OEM、Tier-1供應商、地圖服務商、研究機構及交通管理機構等專家共同參與。主要參與單位詳細介紹：日本豐田汽車公司（ToyotaMotorCorporation）——主導與核心貢獻者豐田汽車公司作為全球領先的汽車制造商，在本標準的制定中發揮了極為關鍵的主導作用。豐田不僅是自動駕駛及ADAS（高級駕駛輔助系統）技術研發的先鋒，更是車聯網數據生態體系構建的重要推動者。1.技術貢獻：豐田將其在日本本土及全球范圍內積累的“地圖與定位平臺（MAPS&LOCATIONPLATFORM）”以及“車路協同（V2X）”項目的實踐經驗帶到了標準制定中。例如，豐田率先提出的“動態風險場（DynamicRiskField）”概念，要求對道路上的每個物體（包括車輛、行人、障礙物）賦予其與位置、速度相關的“風險勢”值，這一對復雜動態環境的抽象方法，深刻影響了本標準中“動態特征”和“風險警告”實體的定義。豐田提供的關于“預測軌跡”的數學模型，確保了標準對不同運動體行為的描述具備足夠的通用性和精細度。2.領導與協調：豐田公司派遣了多名資深標準化專家，擔任了ISO/TC204/WG18（道路車輛-數據與信息）工作組的相關技術職務。團隊積極協調了來自歐洲、北美、中國等多方利益相關者的意見分歧，尤其是在如何處理動態數據與高精度地圖（如NDS與OpenDRIVE）之間的互操作性問題，以及如何平衡數據描述的豐富性與車載計算資源的有限性之間的博弈。豐田通過提出大量的技術提案和折中方案，成功推動了共識的形成。3.實踐驗證：豐田利用其最新的關于“移動出行服務（MaaS）”和“高級駕駛（Teammate）”的實車測試數據，對本標準的草案模型進行了充分的仿真與實地驗證。例如，在合作開發的高速公路上，豐田演示了基于本標準邏輯數據模型，將前方車輛的“急剎車警告”與地圖車道拓撲數據精準關聯，并成功同步給后方車輛的行為。這種來自工程一線的驗證，極大提升了標準的實踐可行性與權威性。4.結論與展望ISO/TS22726-2:2025的正式發布，標志著全球智能運輸系統在動態數據標準化領域邁出了決定性的一步。它不再是一個孤立的規范，而是連接車、路、云、圖的核心數據語義管道。通過提供一套嚴謹、可擴展且與靜態地圖數據高度兼容的邏輯數據模型，本標準為解決CAD系統面臨的數據異構性、一致性及互操作性挑戰提供了權威、高效的解決方案。未來發展展望：1.從邏輯模型到應用標準的演進：本標準（第2部分）奠定了數據模型基礎。未來，預期將推出更多配套標準，如專注于“動態數據傳輸協議”或“基于動態數據的應用接口（API）”的規范，從而構建起從“模型定義”到“數據交換”再到“應用集成”的完整工具鏈。ISO/TS22726-1作為指導性總體框架，將與當前的Part2共同形成標準族。2.支持軟件定義汽車（SDV）與數字孿生：隨著SDV架構的興起，車輛的動態行為和駕乘體驗可通過軟件靈活定義。本標準提供的標準化動態數據模型，將成為云端數字孿生系統與車載邊緣計算系統之間進行精確信息同步的“通用語言”，極大地降低軟件開發生態系統的耦合度。3.加速各國V2X戰略的協調：中國、美國、歐洲等主要汽車市場正在大力推進各自的V2X戰略。本國際標準有望成為消除區域壁壘的橋梁，推動全球統一的自動駕駛基礎設施互認。例如，中國主導的C-V2X標準可以借鑒本模型來豐富其數據的表達力，而Data-Centric的歐洲V2X系統也將找到與地圖數