基于移动互联网的道路交通信号灯信息服务系统技术要求及测试方法

T/ITS0243-XXXX 基于移动互联网的道路交通信号灯信息服务系统技术要求及测试方法 TechnicalrequirementsandtestingmethodsforroadtrafficsignalinformationServicesystembasedonmobileinternet （征求意见稿） 中 国 智 能 交 通 产 业 联 盟发 布 目次 前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语、定义和缩略语..................................................................14系统架构和流程......................................................................25信息交互内容........................................................................36交通信号灯信息服务质量..............................................................57安全要求............................................................................6附录A.................................................................................7附录B.................................................................................8 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第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专利的责任。 本文件由中国智能交通产业联盟（C-ITS）提出并归口。 本标准起草单位： 本标准主要起草人： 基于移动互联网的道路交通信号灯 信息服务系统技术要求及测试方法 1范围 本文件规定了基于移动互联网采集、处理和发布道路交通信号灯数据的技术要求，包括参考架构、基本流程、信息交互内容、数据质量指标要求及计算方法、测试流程、主观评价等方面。 本文件适用于道路交通信号灯信息服务的开发、集成、验证和评估。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB14886-2016道路交通信号灯设置与安装规范GB25280-2010道路交通信号控制机GB/T40429-2021汽车驾驶自动化分级GA/T1743-2020道路交通信号控制机信息发布接口规范T/CCSA441-2023车联网服务平台网络安全防护要求 3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1道路交通信号控制机trafficsignalcontrolmachine能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。［来源：GB25280-2010，3.1］ 3.1.2 道路交通信号灯信息服务系统traffic signal informationservicesystem指通过采集和处理道路交通信号控制数据,并将处理后的数据提供给道路交通参与者的完整服务系统。 3.1.3 道路交通信号控制数据trafficsignalcontroldata 由道路交通信号控制机产生的描述交通信号灯状态的数据,包括信号灯相位、灯色和时长等信息。 3.1.4信号灯数据质量trafficsignaldataquality T/ITS0243-XXXX 衡量用于交通信号灯信息服务的信号灯数据满足准确性、完整性、一致性和及时性等要求的程度。 3.1.5 准确性accuracy 接收端收到的道路交通信号控制数据与交通信号灯实际状态相同的比例。 3.1.6主观评价subjectiveevaluation从使用者主观感受的角度对服务质量进行的评价,通过定性描述和定量打分的方法实现。 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件：UNIX:综合信息和计算系统(Uniplexed InformationandComputeringSystem)UTC:协调世界时(Universal TimeCoordinated) 4系统架构和流程 4.1参考架构 道路交通信号灯信息服务系统参考架构如图1所示，应包括交通信号灯数据源、道路交通信号灯数据源平台、道路交通信号灯信息服务运营平台和车端，其中： a)交通信号灯数据源:负责采集原始道路交通信号控制数据，包括道路交通信号控制机、信号灯数据读取装置等，可参考附录A。b)交通信号灯数据源平台:接收原始道路信号控制数据,并对信号灯数据质量负责的数据源平台。c)交通信号灯信息服务运营平台:从交通信号灯数据源平台获取道路交通信号灯实时数据，并接收车辆实时位置与运动状态数据，通过信息的匹配运算，为车辆提供信号灯实时信息，对信号灯数据质量负责的服务运营平台。d)车端:实时接收信号灯信息的企业及车辆用户，包括用户车辆及车辆生产企业的相关信息化平台等。 4.2基本流程 系统应具备如下的基本信息交互流程: a)区域内连续交叉路口的交通信号灯数据源应实时上传信号灯数据到交通信号灯数据源平台，其中数据链路A满足5.1的要求。b)交通信号灯数据源平台汇聚各路口实时的交通信号灯数据，进行数据质量分析及数据处理后,推送到道路交通信号灯信息服务运营平台，其中数据链路B满足5.2的要求。c)车端周期性上传车辆位置和状态信息到交通信号灯信息服务运营平台，其中数据链路C满足5.3的要求。d)交通信号灯信息服务运营平台根据车辆位置匹配出对应路口的信号灯实时数据。e)道路交通信号灯信息服务运营平台将交通信号灯数据封装后发送给车端，其中数据链路D满足5.4的要求。f)车端接收数据后在车载系统中展示信号灯实时信息。 5信息交互内容 5.1交通信号灯数据源上传协议 交通信号灯数据源上传数据至交通信号灯数据源平台,应遵循GA/T 1743-2020的要求。 5.2交信号灯数据源平台上传协议 交通信号灯数据源平台上传数据至交通信号灯信息服务运营系统,应遵循GA/T1743-2020的要求。 5.3交通信号灯信息服务运营平台下发信息内容 道路交通信号灯信息服务运营平台下发给车端的信息应符合表1的规定。 表1下发信息内容 T/ITS0243-XXXX 5.4车端上传信息内容 车端上传至交通信号灯信息服务运营平台的信息应符合表2的规定。 表2车辆状态信息交互内容 6交通信号灯信息服务质量 6.1应用场景 基于移动互联网的道路交通信号灯信息服务场景可分为： a）A类场景：用于GB/T40429-2021规定的L3及L3以上的自动驾驶系统的协同感知；b）B类场景：用于GB/T 40429-2021规定的L2及L2以下的车辆的信息展示或预警提醒的应用场景。 6.2数据质量指标要求 交通信号灯数据质量应符合表3的要求，数据质量的测试方法应遵循附录B的要求。 7安全要求 道路交通信号灯信息服务运营平台的安全要求，宜遵循T/CCSA 441-2023中的第8章的第三级安全防护要求。 附录A （资料性附录） 交通信号灯数据上传方式 A.1信号灯数据采集装置 信号灯数据采集装置应满足以下要求： a)支持通过接收电平信号并进行转换，以采集道路交通信号控制机的数据。b)采集器通过串口、以太网等有线方式与道路交通信号控制机连接。c)采集器按标准协议采集道路交通信号控制机数据,并将其传输至交通信号灯数据源平台。d)该装置具备远程管理和配置工作参数的功能。e)采取安全防护功能,防止非法访问。 A.2直接上传 交通信号灯数据直接上传应满足以下要求： a)支持道路交通信号控制机将数据直接上传至交通信号灯数据源平台。b)通过4G、5G等移动网络实现道路交通信号控制机的直接连接。c)道路交通信号控制机应具备标准的数据上传接口。d)上传的数据经过安全校验，以确保数据完整性和真实性。e)具备处理不同道路交通信号控制机品牌和型号之间差异的能力。 A.3云云对接 云云对接应满足以下要求： a)支持与第三方云平台进行数据对接。b)通过标准接口,实时获取第三方平台的信号灯数据。c)具备处理不同云平台的数据格式和传输协议的能力。d)优先采用第三方平台提供的安全认证方式。e)允许第三方平台调用服务系统提供的开放接口。 附录B （规范性附录）数据质量测试方法 B.1指标计算方法 B.1.1信号灯灯色准确率 通过统计道路交通信号灯的全量数据中的正确信号灯灯色数据的数量，然后除以总采样次数，可以计算得到信号灯状态准确率。 ………………(B.1) 式中：𝐀𝐀𦐀——信号灯灯色准确率；𝐀𝐀𝐀𦐀——正确信号灯灯色状态数；𝐀——总采样次数。 B.1.2信号灯灯色跳变占比 通过统计道路交通信号灯的全量数据中的灯色跳变次数，然后除以总采样次数，可以计算得到信号灯灯色跳变次数占比： ………………(B.2) 式中： 𝐀𦐀𤀀——信号灯灯色跳变占比；𝐀𦐀𤀀——灯色跳变次数；𝐀——总采样次数。 B.1.3信号灯倒计时准确率 通过统计道路交通信号灯的全量数据中的正确信号灯倒计时的数量，然后除以总采样次数，可以计算得到信号灯倒计数准确率： ………………(B.3) 式中： 𝐀𦐀𤀀——信号灯倒计时准确率；𝐀𝐀𦐀𤀀——正确信号灯倒计时次数；𝐀——总采样次数。 B.1.4信号灯数据发送频率 通过统计一定周期内的道路交通信号灯数据总条数𝐀、第一条与最后一条数据的时间戳差值𝐀󉐀,𝐀/𝐀󉐀，可以计算出信号灯数据的发送频率。 8 ………………(B.4) 式中： 𝐀𝐀𣠀𝐀——信号灯数据发送频率(单位:Hz)；𝐀󉐀——时间窗口时间戳差值(单位:s)；𝐀——时间窗口内道路交通信号灯数据总条数。 B.1.5丢包率 对每一条预先设置好的交通信号灯信息服务报文，若该服务报文缺少接收时间戳则认为发生丢包。通过对整组信号灯场景信息服务数据报文的丢包情况和单程传输时延进行分析,可以得到丢包率。 ………………(B.5) 式中： 𝐀——丢包率；𝐀——丢包数；𝐀——信息报文发送数。 B.1.6系统时延 对每一条预先设置好的交通信号灯信息服务报文，通过比对云端发送时间戳󉐀𝐀𨀀𝐀𤀀，接收时间戳󉐀和云端服务器与车端服务器之间的授时固定误差可以得到该服务报文的单程传输时延∆󉐀=󉐀𝐀𨀀󉐀− ………………(B.6) 式中： ∆󉐀——系统时延（单位：ms）；𝐀󉐀——单个数据传输时延（单位：ms）；𝐀——数据包总数。 B.1.7平均时延抖动 由系统时延∆󉐀，可得平均时延抖动𝐀： ………………(B.7) 式中： ∆󉐀——系统时延（单位：ms）； 𝐀󉐀——单个数据传输时延（单位：ms）；