ISO 190822025 智能運輸系統.協同信號控制用路邊模塊和信號控制器之間數據元素和數據幀的定義標準立項發展報告

智能運輸系統.協同信號控制用路邊模塊和信號控制器之間數據元素和數據幀的定義標準立項發展報告英文標題：StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Definitionofdataelementsanddataframesbetweenroadsidemodulesandsignalcontrollersforcooperativesignalcontrol摘要本報告旨在全面闡述國際標準ISO19082:2025《智能運輸系統協同信號控制用路邊模塊和信號控制器之間數據元素和數據幀的定義》的立項背景、核心內容及其對全球智能交通領域發展的深遠影響。隨著車聯網（V2X）和協同式智能交通系統（C-ITS）技術的快速發展，實現交通信號控制與車輛、道路基礎設施之間的高效協同已成為提升道路交通安全與通行效率的關鍵。該標準正是為解決這一核心需求而制定。報告首先分析了當前城市交通面臨的信號控制孤島、數據格式不統一等挑戰，明確了標準制定的緊迫性。隨后，詳細解讀了標準中定義的路邊模塊（RSM）與信號控制器（SC）之間交互的數據元素（如信號相位、定時、優先級請求等）和數據幀結構，揭示了其在保障數據互操作性、降低系統集成成本方面的核心價值。本報告還重點介紹了主要參與起草單位中國信科集團旗下大唐高鴻數據網絡技術股份有限公司在C-V2X技術及標準制定中的引領作用與核心貢獻。結論指出，ISO19082:2025標準的發布，標志著全球協同式交通信號控制邁入數據標準化新階段，將為全球智慧城市建設和自動駕駛落地提供關鍵基礎設施支撐。展望未來，該標準將向更高階的協同控制（如綠波帶、公交優先、特勤車輛保障）深化應用，并與ISO/TC204其他相關標準協同，構建更完善的C-ITS標準體系。關鍵詞：智能運輸系統；協同信號控制；數據元素；數據幀；路邊模塊；信號控制器；V2X；互操作性Keywords:IntelligentTransportSystems(ITS);CooperativeSignalControl;DataElements;DataFrames;RoadsideModules(RSM);SignalControllers;Vehicle-to-Everything(V2X);Interoperability正文1.背景與行業挑戰隨著全球城市化進程的加速，交通擁堵、事故頻發成為制約城市可持續發展的頑疾。傳統交通信號控制系統通常采用“定時控制”或“感應控制”模式，各路口信號機獨立運行，缺乏與車輛、行人及路側感知設備的實時信息交互。這種“信息孤島”式的控制策略難以應對突發交通流變化、特種車輛保障、公交優先等復雜場景，導致交叉口通行效率低下，車輛空等紅燈時間長，增加了尾氣排放。進入二十一世紀第三個十年，以車聯網（V2X）為代表的協同式智能交通系統（C-ITS）技術日趨成熟。通過車與車（V2V）、車與路（V2I）、車與人（V2P）之間的實時、可靠通信，打破了交通系統中各元素間的信息壁壘。其中，車與路側基礎設施（V2I）的協同信號控制被認為是當前最具落地價值的應用之一。在這一應用中，路邊單元（RSU）或路邊模塊（RSM）作為信息樞紐，連接著具備C-V2X/DSRC通信能力的車輛與傳統的交通信號控制器。然而，一個關鍵瓶頸隨之凸顯：不同制造商生產的RSU與信號控制器，以及不同平臺提供的信號控制邏輯，都采用了各自私有或封閉的數據格式。這種“方言”現象導致即使硬件設備能夠互聯，上層應用也無法互通。因此，建立一套國際統一、開放、標準化的數據交互規范，定義路邊模塊與信號控制器之間通信的數據元素和數據結構，成為推動大規模部署協同信號控制的當務之急。2.標準概述與核心內容ISO19082:2025標準正是在此背景下應運而生。該標準由國際標準化組織智能運輸系統技術委員會（ISO/TC204）負責制定，于2025年11月正式發布，是當前該領域的核心技術標準。2.1標準適用范圍與目標本標準主要針對協同式交通信號控制場景，規定了連接路邊通信模塊（通常指RSU或RSU與V2X協議棧的組合體）與交通信號控制器之間的通信接口。其根本目標是：*定義核心數據元素（DataElements,DEs）：明確了在協同信號控制中，需要在路邊模塊和信號控制器之間交換的最小有意義的數據單元。這些數據元素涵蓋了信號狀態、相位、定時、車輛請求、優先特權等多個方面。*定義數據幀（DataFrames,DFs）：為了高效、準確地傳遞復雜信息，標準將多個相關數據元素封裝成結構化的數據幀。例如，一個“信號燈狀態更新幀”將包含相位ID、當前燈色、剩余時長等多個數據元素。*確保互操作性：通過統一數據語義和語法，使得任何符合本標準的路邊模塊都能與任何符合本標準的信號控制器進行無縫通信，無需進行復雜的協議轉換或定制開發。2.2關鍵技術內容與數據元素詳解標準的核心技術內容主要體現在以下幾個方面：*信號相位與狀態數據：定義了`SignalPhaseID`（信號相位標識符）、`SignalPhaseState`（信號相位狀態，如綠燈、黃燈、紅燈）、`MinimumTimeToStateChange`（狀態變更最小剩余時間）、`MaximumTimeToStateChange`（狀態變更最大剩余時間）等。這些數據元素是實現“信號燈信息推送”和“綠波速度引導”的基礎。*信號定時與配置數據：定義了`CycleTime`（周期時長）、`Split`（各相位分配時間）、`Offset`（相鄰路口相位差）等。這些數據元素用于支持“動態信號配時優化”和“自適應控制”等功能。*車輛請求與優先權數據：定義了`VehicleRequest`（車輛請求消息），包含請求類型（如公交優先、環衛、救護、消防特種車輛）、請求優先級、目標相位、預計到達時間等。這些數據是實現“信號優先控制”的核心。*道路與車輛狀態數據：雖然主要由RSU從V2X消息（如基本安全消息BSM、信號燈消息SPAT）中獲取，但標準定義了將處理后的車輛軌跡、排隊長度、平均車速等聚合狀態數據通過特定數據幀傳遞給信號控制器的規范，從而支持更高級的基于流量的控制算法。2.3標準的實用價值與優勢該標準的實施為交通管理部門、設備供應商和系統集成商帶來了顯著價值：*降低系統成本：統一標準打破了技術壁壘，避免了為不同廠家設備定制大量適配器，顯著降低集成、維護和升級成本。*加快部署速度：標準化接口使得不同廠商的設備可以“即插即用”，加速了協同信號控制項目的落地周期。*提升系統性能：通過標準化數據交互，可以更精準、更及時地獲取交通狀態信息，實現更優的動態信號配時，從而將路口通行效率提升15%-30%，并有效減少停車次數和尾氣排放。*支撐高級應用：為未來自動駕駛車輛接收精準、可靠的交通信號信息提供了標準化的數據通道，是實現L4/L5級自動駕駛在城市道路安全運行的關鍵基礎設施一環。3.主要參與單位介紹：大唐高鴻數據網絡技術股份有限公司ISO19082:2025標準的制定，凝聚了全球眾多頂尖企業與研究機構的智慧。其中，來自中國的企業——大唐高鴻數據網絡技術股份有限公司（以下簡稱“大唐高鴻”），作為信科集團的旗下子公司，在該標準的研究、起草與推動過程中，發揮了核心且不可或缺的作用，是標準制定的主要貢獻者之一。3.1企業背景與技術底蘊大唐高鴻是中國信息通信科技集團（CICT）的核心骨干企業，也是我國最早投身于C-V2X（蜂窩車聯網）技術研究與產業化的單位之一。公司擁有從通信芯片、模組、設備到應用軟件的全系列產品體系，是業界公認的C-V2X技術領軍企業。憑借在3G、4G、5G通信技術領域的深厚積累，高鴻股份在車聯網無線通信標準（如3GPPLTE-V2X/5G-V2X、中國通信標準化協會CCSA相關標準）以及交通應用標準制定中，長期以來都是不可或缺的核心力量。3.2在ISO19082:2025標準中的核心貢獻大唐高鴻深度參與了本標準從提案、立項、草案編寫到最終定稿的全過程。其核心貢獻主要體現在以下幾個方面：*主導應用場景定義與分析：基于在中國多個國家級智能網聯汽車測試區（如上海、重慶、武漢等）及實際示范項目（如杭州亞運車道、北京冬奧會智能交通系統）中的實踐經驗，高鴻股份系統梳理了協同信號控制在不同場景（如公交優先、特種車輛保障、綠波帶引導、行人感知控制）下的數據交互需求。這些真實的、復雜的需求分析為標準中的數據元素定義提供了堅實的基礎。*提出核心數據模型：針對中國城市交通流特性（如混合交通流、非機動車及行人密集等），高鴻股份創新性地提出了一些關鍵數據元素的定義和取值范圍，例如更精確的“非機動車過街請求”、“行人感知置信度”等，彌補了早期標準草案中僅考慮機動車的局限性，使得該標準更具普適性和前瞻性。*推動互操作性測試體系：為了驗證標準定義的可行性和排他性，高鴻股份作為核心成員，主導或參與了多次國際、國內的“多廠家互操作性測試活動”。在這些測試中，高鴻的RSU和信號控制器作為基準設備，與其他國際知名品牌（如某達、某信等）的產品進行對接，發現并解決了大量數據解析和時序問題，最終推動了標準文本的完善和數據元素約束條件的明確。*推動與國內標準體系的銜接：ISO19082:2025的國內對口單位是SAC/TC268（全國智能運輸系統標準化技術委員會）。高鴻股份作為國內C-ITS標準制定的重要參與者，積極推動ISO標準與我國已發布的GB/T系列標準（如《合作式智能運輸系統車路協同通信系統應用層及應用數據交互標準》等）的協調與統一，確保了該國際標準在中國能夠順利落地并推廣應用，避免了“兩張皮”的現象。大唐高鴻的深度參與，不僅體現了中國企業在全球標準制定中的話語權和引領能力，更保障了ISO19082:2025這一國際標準能夠充分融合全球特別是中國作為C-ITS最大應用市場的實際需求，使其具備更強的生命力和適用性。4.結論與展望ISO19082:2025《智能運輸系統協同信號控制用路邊模塊和信號控制器之間數據元素和數據幀的定義》的正式發布，是智能交通標準化進程中一個重要的里程碑事件。它成功解決了協同信號控制技術從“概念驗證”走向“規模化應用”所面臨的核心數據融合難題。該標準不僅定義了清晰、精準的數據交互規范，為不同品牌、不同系統的設備賦予了“共同語言”，還深刻影響了城市交通控制體系的設計哲學——從傳統的“自上而下”集中控制向基于“去中心化”實時協同控制演進。展望未來，該標準的影響力將向更深、更廣的維度延伸：1.向更高階的協同控制進化：當前標準主要聚焦于數據元素的定義。未來，標準或將迭代升級，增加對“協同控制策略”的引導性框架，例如標準化“優先請求響應算法”、“綠波協同算法”等，促進從數據互通到算法協同的跨越。2.與其它ISO/TC204標準深度融合：本標準將與ISO19086（信號燈消息集）、ISO15628（車載信息服務）等標準形成協同框架。未來，一個符合C-ITS標準的集成系統，能夠無縫集成信號機、RSU、車載單元（OBU）以及中心平臺，構成更加健壯、高效的端到端生態系統。3.賦能自動駕駛與智慧城市：隨著車路云一體化技術路線的深化，ISO19082:2025將成為“云控平臺”感知和控制路側信號燈的關鍵技術接口。它為自動駕駛車輛提供了超越車載傳感器視距的“上帝視角”信息，是無人駕駛出租車、智能網聯公交等實現城市道路全域、全場景運營不可或缺的基礎。同時，它與智慧城市的交通大腦、數字孿