ICS35.100
CCS L 79
T/CSAE158-2020
基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容
Data exchange standard for high level automated driving vehicle based oncooperativeintelligenttransportationsystem2020-11-26发布
中国汽车工程学会发布
2020-11-26实施
中国汽车工程学会标准(以下简称:CSAL标准),是出中国汽车工程学会按照明确的程序、规则,遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的,供市场白由选择、白愿采川的规范性技术文件:CSAE标准旨在发挥市场白主制定标准优势,着眼企业竞个力提升,推动汽车产业创新技术的加速发展和广泛应川。CSA亚标准版权归属中国汽车工程学会,除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会许可外,不得以任何形式复制该标准。在本标准实施过程中,如发现需要修改或补充之处,欢迎将意见反馈至中国汽车工程学会,以使修订时参考,中国汽车工程学会地址:
北京市大兴办店元发区荣华南路13号院(中航国际广场H5座);电话:010-50911954:邮编:100176:邮箱:
[email protected]。-riKaeerkca
2规范性引用文件
3术语和定义,
4缩略语
5基于车路协同的高等级自动驾驶系统组成5.1系统架构
5.2系统功能
6基于车路协同的高等级自动驾驶典型应用..6.1
协同式感知
6.2基丁路侧协同的无信号交叉口通行.6.3基丁路侧协同的白动驾驶车辆脱困\高精地图版本对齐及动态更新..6.4
6.5白主泊车...
6.6基丁路侧感知的“僵】车”识别.6.7基丁路侧感知的交通状况识别.6.8基丁协同式感知的异常驾驶行为识别.7车路协同的高等级自动驾驶数交互内容7.1消息层框架.
7.2消息层基本介绍利要求
7.3消息层数据集定义
附录A
附录 B
(资料性)
wwW.bzxz.Net(资料性)
自动驾驶智能路侧计控制单元部署示例.基丁车路协同的高等级白动驾驶系统交互示例-rKaeerKa-
T/CSAE1582020
T/CSAE1582020
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化T作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任:本文件巾中国智能网联汽车产业创新联盟提山。本文件起草单位:北京百度网讯科技有限公司、中国移动通信集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、中国信息通信研究院、中国联合网络通信集团有限公司、阿里巴巴(中国)有限公司、中国电信集有限公司、大唐电信科技产业集团(电信科学技术研究院)、高通无线通信技术(中国)有限公司、北京星云互联科技有限公司、深圳市腾讯计党机系统有限公司、北京嘀嘀无限科技发展有限公司、「海汽车集团股份有限公司、北京力集科技股份有限公司、中国第-汽车集团公司智能网联院、东风汽车集团有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、1海蔚来汽车有限公司、福特汽车(中国)有限公司、北京千方科技股份有限公司、北京速通科技有限公司、深圳成谷科技有限公司、华人运通(江苏)技术有限公司、海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司、索尼(中国)有限公司、威马汽车科技集团有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、宁波均联智行科技有限公司、惠州市德赛西威汽车电了股份有限公司、1海淞泓智能汽车科技有限公司、湖南湘江智能科技创新中心有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、山西省交通科技研发有限公司。本文件王要起草人:张珠化、刘思杨、陶吉、胡星、落屹峰、时峰、房甫、彭伟、何鹏、陈尚义葛雨明、林琳、刘、李凤、许玲、李明超、水丰、房家奕、谭业辉、王易之、毛泳江、陈书平、甫艺学、张卓筠、殷悦、公维洁、于胜波、朱陈伟、关宁、刘琪、宋蒙、孙晨、崔蒸、周浩、黄潮字、童、利华、武晓字、工义锋、杨鹏、工艳华、刘晓阳、张耿旭、邹清全、退仲达、黄颖、工琳、朱红儒、程周、韩慧、周轶、谢国宫、李焱、刘凯、吴凡、李辉、蔡刚强、张军、吴宏涛、刘力源、崔岳。、1
-iiKaeerkAca
1范围
T/CSAE1582020
基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容本义件规定了基丁车路协同的4级驾驶白动化(I.4),5级驾敷白动化(1.5)的高等级白动驾驶的系统红成、典型应用和数据交互内容:本文件适用丁基丁车路协同的L4、L5高等级白动弯驶系统中消息层的设计与开发2规范性引用文件
下列文件中的内容过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,H中,注日期的引用义件,仅该日期对应的版本适用丁本文件:不注日期的引用文件,H最新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件
GB/T16262.1信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第1部分:基本记法规范GB/T16262.2信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第2部分:信息客体规范GB/T16262.3信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第3部分:约束规范GB/T16262.4信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第4部分:ASN.1规范的参数化YD/T37092020基丁-I.TE的车联网无线通信技术消息层技术要求T/CSAE1572020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准(第二阶段)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
合作式智能运输系统
cooperative intelligent transportation systems, C-lTS通过人、车、路信息交互,实现车辆和基础设施之问、车辆与车辆之间、车辆与人之问的智能协同与配合的一种智能运输系统体系。3.2
车用无线通信技术V2X
车载单元与H他设备通信,包括仁不限丁车载单元之间通信(V2V),车载单元与路侧单元通信(V2T),车载单元与行人设备通信(V2P),车载单元与网络之问通信(V2N):3.3
4级驾驶自动化(高度自动驾驶)L4驾驶白动化系统在H设计运行条件内持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管.1
iiKaeerkAca-
T/CSAE158—2020
5级驾驶自动化(完全自动驾驶)L5驾驶自动化系统在任何可行驶条件下持续地执行全部动态驾驶任务和执行动态驾驶任务接管。4缩略语
下列缩咯语适用于本文件。
ASN.l:抽象语法标记(AbstractSyntaxNotationOne)A:自动驾驶车孵(AutonomousVehicle)AV-ICcl-RS:自动驾驶智能路侧计算控制单元(AutomaticDriving-IntelligentComputingControl Unit - Road Side)
AV-ICCL-OB:自动驾驶智能车端计控制单元(AutomaticDriving一IntelligentComputingControl Unit - Onboard)
BSM:基本安全消息、(Basic SafetyMessage)CIM:同交互消息(CollaborativeInteractionMessage)DE:数据元素(DataElement)
DF:数据(Data Frame)
DSM:专用短程通信短消息(DedicatedShortMessage)DSMP:专用短程通信短消息总协议(DedicatedShortMessageProtocol)ETSI:欧洲电信标准化协会(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute)EV:装载通信系统的车辆(EquippedVehicle)ID:标(Identification)
ITS:智能交通系统(IntelligentTransportationSystems)LTE:长期演进技术(LongTermEvolution)LTE-V2X:基于LTE的车用无线通信技术(LTEVehicletoEverything)MEC:多接入边缘计算:(Multiple-AccessEdgeComputing)N:未装载通信系统的普通车辆(NormalVehicle)OBL:车载单元(OnboardUnit)RAM:路侧辅助自动驾驶消息、(RoadsideForAutonomous DrivingMessage)RSC:路侧协调消息(RoadSideCoordination)RSCV:路侧挖制车辆(RoadSideControlVehicle)RSM:路侧单元消息、(RoadSideMessage)RSS:道路了系统(Road Side Sub-system)RSt:路侧单元(Road Side Lnit)SPAT:信号灯消息(Signal Phase and TimingMessage)SSM:感知共享消息、(SensorSharingMessage)UPER:非对齐压缩编码规则(LnalignedPacketEncodingRules)VRL:势交通参与者(Vulnerable Road Lser)vSS:车辆了系统(VehicleSub-system)5基于车路协同的高等级自动驾驶系统组成2
rKaeerkca-
5.1系统架构
自动驾驶智能车端计
算控制单元
车辆线控
车载感知设备
车辆子系统
白动驾骏智能路测
计算控制单元
路侧感知设备
道路子系统
图1基于车路协同的高等级自动驾驶系统T/CSAE1582020
路侧交通控制设
施(如:信号灯)
基于车路协同的高等级自动驾驶系统中各个了系统及其接之问的交互见图1,主要分为中心了系统、道路了系统和车辆了系统:a)中心了系统:通过车辆了系统和道路了系统氵聚的数据,提供全局或者局部的ITS应用服务:b)道路了系统(RSS):包括路侧单元(RSL)、自动驾驶智能路侧计控制单元(AV-ICCU-RS)路侧感知设备以及其他路侧交通控制设施(如:信号灯),道路了系统可以收集道路环境及交通状态信息,形成全局感知消息,并可将信息共享给车辆了系统及中心了系统,同时,在特定场景下,道路了系统也可下发决策规划数据及控制数据到车辆了系统(主要用于路侧对自动驾驶车辆进行集中式决策控制):车辆了系统(VSS):包括车载单元(OBL)、自动驾驶智能车端计党控制单元(AV-ICCU-OB)车载感知设备以及车辆线控系统,车辆了系统可以感知收集道路环境及交通状态信息用于自动驾驶车辆决策控制的依据,并可将感知信息共享至道路了系统或周边具备通信能力的车辆,同时,车躯了系统可接收米自道路了系统共享的感知消息,用于对车载感知息的补充:车躯了系统可接收米自道路了系统的决策规划类消息及控制类消息,并依据此类信息对自动驾驶车辆进行实时决策控制。
5.2系统功能
RSS各组成单元功能如下:
路侧感知设备:具备感知功能的设备集,包括但不限于激光哺达、摄像头、毫米波害达等设备,a)
感知设备实时采集当前所覆盖范围的图像、视频、点云等原始感知数据,并将原始感知数据输入 AV-ICCU-RS:
-ICCI-RS:能力包括对米自路侧感知设备的原始感知数据的实时处理,以此来范取道路交逛环境中的交通参与者的状态信息、道路的状况信息、道路事件信息以及道路交通信息、天气信息等,并实时将处理后的信息通过RSU通知给VSS或其他RSS:同时,当需要对车辆采用集中式控制的方式时,AV-ICCU-RS可根据当时的交通状况及车辆的个体状况指定控制策咯,并将决策规划策略及控制数据下发到VSS。AV-ICCU-RS在实际中的部署情况参见附录A:RSU:负责V2X通信的逻辑单元,为RSS提供通信能力,RSS应用层数据交互内容通过RSL发c)
送给vSS:
-rrKaeerKa-
T/CSAE158—2020
路侧交通控制设施:提供道路交通的控制能力,正常状况下,车辆需按照交通控制设施的指令d
运行,包括信号灯、动态限速等交通控制信号及指令。VSS各组成单元功能如下:
车载感知设备:具备感知功能的设备集,包括但不限于激光达、摄像头、毫米波甫达等设备a)
感知设备实时采集当前所覆盖范用的图像、视频、点云等原始感知数据,并将原始感知数据输入 AV-ICCU-OB;
AV-ICCL-OB:能力包括对米自车载感知设备的原始感知数据的实时处理,以此米获取道路交通b
环境中的交通参与者的状态信息等,并可将实时将处理后的信息通过OBU通知给VSS或RSS;同时,实时生成车辆的行驶策略,并将行驶策咯发送至自动驾驶车辆的线控系统;车辆线控:通过车辆总线、车内以太网等链路对车辆行控制,包括控制车辆的制动系统、转c
向系统、传动系统、车身控制等,能够控制车辆加速、减速、转向、灯光、双闪等:OBL:负责V2X通信的逻辑单元,为VSS提供通信能力,VSS应用层数据交互内容通过OBU发d)
送给RSS。
RSS、VSS的数据交互示例参见附录B。本文件的数据交互内容指的是系统问(即RSU与OBL间)的数据交互,了系统内部组成单元之问的数交互不在本文件范用内:6基于车路协同的高等级自动驾驶典型应用本文件给山了8个基于车路协同的高等级自动驾驶典型应用,参见表1:表1基于车路协同的高等级自动驾驶典型应用列表序号
典型应用
协同式感知
基丁路侧协同的无信号交叉
口通行
基于路侧协同的白动驾骤车
辆“脱困”
高精地图版本对齐及动态
自主泊车
基于路侧感知的“叠尸车”
基于路侧感知的交状况识
基丁协同式感知的常驾驶
行为识别
通信模式
V2V/V21
V2V/V2T
触发方式
Event/Period
Erenl/Perios
Mag SSM
主要消息
Msg CIM、 Msg RSC
Msg CIM、sgRSC、Msg RSCY
Msg_RAM、Msg_CIM
Msg_CIM、Hsg_RSC、Msg_RSCV
Msg_SSM
Masg_RAM
MagSSM
本章从应用概要、预期效果、应用描述、基本工作原理、通信方式、主要技术要求和应用层数据交互需求7个方面,对8个基于车路协同的高等级自动驾驶典型应用逆行描述。所有应用均为示例性的典型应用,可以指导开发、测试与应用,但并不代表该应用的所有可能场景。4
-rrKaeerKca-
6.1协同式感知
6.1.1应用概要
T/CSAE1582020
自动驾驶车辆在真实路况行驶时,常因其他物体遮挡而存在感知育区,借助路侧或其他车辆的感知到的信息,能够聚助车辆更好得得到全的路况信息。协同式感知是指在合交通环境下,巾路侧感知设备或车载感知设备感知周边道路交通信息,并通过AV-ICCU-RS或AV-ICCL-OB处理后,通过RSU或OBL将感知结果发送给自动驾驶车辆,自动驾驶车辆接收到这些信息后可以增强自身感知能力,辅助车辆做山正确的决策控制,并在特定场景下实现仪通过路侧感知设备的感知信息也能完成自动驾驶的功能,从而实现自动驾驶车辆可以低成本的安全通信6.1.2预期效果
自动驾驶车辆在运行过程中,当处于RSS系统的通信范围内时,尤其是在通过道路交汇点、经常发生拥培的路段以及交通部门认定交通事故多发路段,感知设备感知周边环境,并通过RSU设备将感知信息发送给自动驾驶车辆,保证车辆可以获取到路段的全面道路信息,包括行人、车、骑行者以及路面信息这些整个场景的数据。自动驾驶车辆可根据这些信息规划最佳路径,避免事故的发生,从而实现自动驾驶车辆安全高效的通过。
6.1.3应用描述
6.1.3.1典型应用场景
协同式感知的典型应用场景包括车路协同式感知和车车协同式感知。6.1.3.2车路协同式感知
图2车路协同式感知
-rrKaeerKa-
T/CSAE158—2020
在交叉路口或者故多发路段,路侧感知设备不断感知周边的道路交通信息,包括障碍物信息(行人、骑行者、机动车以及其他静态或动态物体)、交通设施(信号灯、交通标志)、路面状况(坑注、道路维修或封闭等)、行驶环境(天气环境、交通状况等),所感知内容包括物体的位置信息、速度信息、物体大小、物体描述、历史轨迹并预估所感知物体的运动轨迹;路侧感知设备将感知到的信息实时传送给AV-ICCU-RS,AV-ICCU-RS实时处理接收到的感知信息,再通过RSU实时传送给自动驾驶车辆:收到信息的车辆可根据RSS感知消息谁融合自身的感知信息,制定合理的行车策略,提高行驶安全和通行效率。
路侧感知设备包括激光害达、摄像头、毫米波害达、红外等,但不局限于这些设备:参考图2,车路协同式感知场景具体描述如下:-路侧感知设备(例如摄像头、雷达等)探测到交叉路口行人P-1、骑行者B-1、以及车辆NV-1和V-2:
一路侧感知设备将感知到的原始信息发送给AV-ICCU-RS迹行实时的处理:-AV-ICCU-RS将处理后的感知信息发送给RSU,并通过RSL实时发送给其覆盖范围内的自动驾驶车辆;
自动驾驶车辆的OBU接收感知信息,并将消息发送给AV-ICCU-OB,AV-ICCU-OB根据接收到的感知消息并融合自身的感知信息,制定车辆的行驶策咯,并将策咯传递给车辆线控系统,逊而实现对车辆的实时控制。
6.1.3.3车车协同式感知
图3车车协同式感知
车辆通过自身感知设备(摄像头、雷达等)探测到周围其他交通参与者,包括但不限于车辆、行人:骑行者等目标物,并将探测目标的类型、位置、速度、方向等信息迹行处理后(基于多传感器融合感知或者单传感器感知)通过OBU发送给周围其他车辆,收到此信息的其他车辆可提前感知到不在自身视野范用内的交通参与者,并可根据接收到的感知消息并融合自身的感知信息,制定合理的行车策咯,提高行驶安全和通行效率。
参考图3,车车协同式感知场景具体描述如下:自动驾驶车辆EV-1的车载感知设备(例如摄像头、哺达等)探测到其感知范围内的障碍物有车辆NV-1以及行人P-1;
一车载感知设备将感知到的原始信息发送给AV-ICCU-OB迹行实时的处理:-AV-ICCU-OB将处理后的感知信息发送给OBU,通过OBL实时发送给其覆盖范围内的自动驾驶车辆EV-2:
自动驾驶车辆EV-2的OBL接收感知信息,并将消息发送给AV-ICCL-OB,AV-ICCL-OB根据接收到的感知消息并融合自身的感知信息,制定车辆的行驶策略,并将策咯传递给车辆线控系统,6
-rKaeerkca-
而实现对车辆的实时控制。
6.1.4基本工作原理
协同式感知场景的基本工作原理如下:T/CSAE1582020
-RSS或VSS通过RSU或OBU将处理后的感知的信息周期性广播给周边的自动驾驶车辆;或者巾自动驾驶车躯请求感知共享并确认后,将处理后的感知信息单播或组播给周近发出请求的自动驾驶车辆:
一一自动驾驶车辆接收米自其他系统发送的感知消息,当自动驾驶车辆具备感知功能时,将米自其他系统的感知数据和自车的感知数据融合处理,得到最终的结果数据,用于车辆的自动驾驶系统的决策控制输入;
自动驾驶车辆接收米自其他系统发送的感知消息,当自动驾驶车辆不具备感知功能时,将米自米自其他系统的感知数据用于车辆的自动驾驶系统的决策控制输入。6.1.5通信方式
RSU、感知数据提供车、感知数接收车辆应具备无线通信能力,RSL和感知数据接收车辆之间、感知数据提供车辆和接收车辆之间可通过广播、单播或组播形式逊行信息交互。周期性发送消息。6.1.6主要技术要求
协同式感知场景的主要技术要求如下:-车速范围:0~120km/h;
一—通信距离≥200m;
一(有数据共享期间)数据更新频率≥10 Hz;一应用层端到端时延≤100mS:
一定位精度≤1. 5 m。
注:本竞所有的“应用层端到端时延”是指按照通信双方,消息从发送方应用层发出,到接收方应用层收到的时问问隔:
应用层数据交互需求
表2路侧感知数据共享(RSU发送)(Msg_SSM)数据
日标物分类
口标物id
数据米源
目标物描述
目标物状态
日标物状态保持时间
日标物感知置信度
日标物类型
rKaeerkAca-
感知消息发送时的位胃
ENLM:行人/骑行者/车辆/障碍物TNTEGER:口标物TD
INTEGER序列,详细见表4
捕述日标物当前状态的持续时长INTEGER序列,插述了定置信水平下的感知精度
INTEGER序列,详细见表3
T/CSAE
158—2020
目标物描述
路侧感知数据共享
(RSU发送)(Msg_SSM)(续)单位
日标物位胃(经纬度)
口标物位置(海拨)
位置置信度
目标物详细信息
日标人小置信度
日标物速度
速度置信度
口标物航问
航向置信度
日标物加速度
日标物加速度置信度
目标物跟踪时长
日标物历史轨迹
目标物轨迹预测
全量物体
动态物体
静态物体
包括人小,角点数据等,详细见表5描述定置信水半下的日标人小精度m/s
描述了定置信水平下的速度精度deg
措述一定置信水平下的日标物航向角的精m/s
措述了一定置信水平下的加速度精度包括静止、运动等不同运动状态路侧或车辆连续感知的时长
包括各个时刻的位置、速度等信息描述目标物的轨迹预测
3目标物类型
包括动态及静态物体
高精地图中没有标记的障得物
高精地图中标记的障碍物
目标物状态
5目标物详细信息
描述点集合
长宽商
离地高度
二维,可用经纬高描述
KaeerkAca-
小提示:此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容,若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。