面向V2X网联预警应用的场景库技术要求及仿真测试规

ICS××

T××

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团体标准

T/CSAEXX－20XX

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面向V2X网联预警应用的场景库技术要求

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及仿真测试规范

Technicalrequirementofscenariodatabaseandspecificationof

simulationtestingforV2Xwarningapplications

（报批稿）

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在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

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20××-××-××发布20××-××-××实施

1中国汽车工程学会1发布1

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T/CSAE××－××××

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目次

前言............................................................................II

1范围............................................................................1

2规范性引用文件..................................................................1

3术语和定义......................................................................1

4缩略语..........................................................................2

15V2X网联应用场景库技术要求................................1.......................12

5.1场景库内容构成.........................................................................................................................2

5.2场景描述技术要求.....................................................................................................................3

5.3场景数据技术要求.....................................................................................................................4

5.4预期结果技术要求.....................................................................................................................4

6在环测试系统架构与接口..........................................................5

6.1在环测试系统架构.....................................................................................................................5

16.2软件在环测试系统................................1................................................................1.....................6

6.3硬件在环测试系统.....................................................................................................................6

6.4车辆在环测试系统.....................................................................................................................7

7在环测试接口技术要求............................................................8

7.1接口数据格式.............................................................................................................................8

7.2Y0接口数据内容........................................................................................................................9

7.2.1通用数据内容.................................................................................................................9

17.2.2CAN接口数据内容................................1................................................................1........13

7.3Y1接口数据内容......................................................................................................................15

7.3.1通用数据内容...............................................................................................................15

7.3.2GNSS数据内容..............................................................................................................16

7.4Y1与Y0合并接口数据内容....................................................................................................17

7.5Y2接口数据内容......................................................................................................................17

7.6Y3接口数据内容......................................................................................................................17

附录A（规范性）场景库数据构建方式................................................19

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A.1外场数据采集...............................................................................................................................19

A.2仿真软件生成...............................................................................................................................19

附录B（规范性）场景类型编号......................................................20

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I

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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

1规定起草。11

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。

本文件由中国智能网联汽车产业创新联盟提出。

本文件起草单位：北京星云互联科技有限公司、宝马中国服务有限公司、国汽(北京)智能网

联汽车研究院有限公司、武汉光庭信息技术股份有限公司、宁波均联智行科技股份有限公司、易

图通科技(北京)有限公司、上海淞泓智能汽车科技有限公司、信通院车联网创新中心(成都)有限

1公司、东软集团股份有限公司、腾讯云计算1(北京)有限责任公司、长沙智能驾驶研究院有限公司、1

高新兴科技集团股份有限公司、思博伦通信科技（北京）有限公司、山东汉鑫科技股份有限公司、

河海大学、上汽大众汽车有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、中国第一汽车集团有限公

司、中国汽车工程研究院股份有限公司、惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司、北京车网科技

发展有限公司、北京赛目科技有限公司、中汽院智能网联汽车检测中心（湖南）有限公司

本文件主要起草人：王易之、吴宇涵、张图南、杨天龙、刘锐、万鹏、徐萌萌、李强华、

1汤咏林、刘秋平、霍燕燕、杨顺、王龙翔、杨朝旭、王琦、张骞、张翼鹏、雷艺学、戴金钢、11

张长隆、曾少旭、李大成、刘倚昕、赵振飞、孙正亮、解冰岩、谭国平、梁睿、汝正阳、谢业

军、宋亚伟、孙博逊、王博闻、翁绍洲、覃韶辉、郭振宏、宋海威、白智敏、薛晓卿、李朝

斌、姜维

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II

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面向V2X网联预警应用的场景库技术要求及仿真测试规范

1范围

本文件规定了基于V2V、V2I及V2P场景的场景库技术要求，以及软件在环、硬件在环、车辆在

1环测试系统架构和接口技术要求。11

本文件适用于V2V、V2I及V2P场景库数据构建，以及基于场景库的仿真在环测试。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是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。

1YD/T3340基于LTE的车联网无线通信技术1空中接口技术要求1

YD/T3400基于LTE的车联网无线通信技术总体技术要求

YD/T3707基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求

YD/T3709-2020基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求

YD/T3957基于LTE的车联网无线通信技术安全证书管理系统技术要求

T/CSAE157-2020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）

1T/CSAE246-2022智能网联汽车V2X1系统预警应用功能测试与评价方法1

NMEA0183Version4.10美国国家海洋电子协会0183协议4.10版本

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

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V2X网联应用场景库scenariodatabaseforV2Xapplications

V2X网联场景数据构建过程中产生的测试用例集。

3.2

网联环境数据V2Xenvironmentdata

1主车周围环境中V2X终端发出的所有网联数据1。1

3.3

被测对象objectundertest

具备直连通信能力与应用场景预警功能的设备或算法模块。

3.4

1场景时间scenariotime11

1

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场景实际发生时的UTC时间。

3.5

车联网无线通信vehicletoeverything,V2X

车载单元与其他设备通信，包括但不限于车载单元之间通信(V2V)，车载单元与路侧单元通信(V2I)，

车载单元与行人设备通信(V2P)，车载单元与网络之间通信(V2N)。

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[来源：YD/T3709-2020,3.1.1]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ASN.1：抽象语法标记(AbstractSyntaxNotationOne)

1BSM：基本安全消息(BasicSafetyMessage)11

CAN:控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)

GNSS：全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)

JSON：JavaScript对象表示法格式(JavaScriptObjectNotation)

HV：主车(HostVehicle)

OBU：车载单元(On-BoardUnit)

1RSI：路侧交通消息(RoadSideInformation)11

RSM：路侧安全消息(RoadsideSafetyMessage)

RSU：路侧单元(RoadsideUnit)

RV：远车(RemoteVehicle)

SPAT：信号灯消息(SignalPhaseandTimingMessage)

UTC：世界标准时间(CoordinatedUniversalTime)

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5V2X网联应用场景库技术要求

5.1场景库内容构成

V2X网联应用场景库按照附录A中定义的方法构建。

V2X网联应用场景库架构见图1。场景库由多条测试用例组成，其中每条测试用例中的数据应由三

部分组成，分别为场景描述、场景数据和预期结果。

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2

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图1V2X网联应用场景库架构

5.2场景描述技术要求

场景描述定义了一条测试用例的基本信息，对测试场景的类型、道路环境、测试数据的协议版本

及被测试对象的基本信息等做了描述，宜采用JSON编码，场景描述具体技术要求见表1。

表1场景描述技术要求

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数据单元/字段数据类型说明

MainSceneTypestring测试用例的主场景，编号规则按附录B的要求

>SubSceneTypenumber测试用例的子场景，编号规则按附录B的要求

测试用例中的道路类型编号如下，可根据测试条件进一步扩展：

RoadTypenumber0：未知；1：直道；2：弯道；3：路口；4：匝道；5：环岛；6：多叉路

口

测试用例中的道路场景编号如下，可根据测试条件进一步扩展：

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RoadClassificationnumber0：未知；1：城市道路；2：乡村道路；3：立交桥；4：高架；5：隧道；

6：高速公路；7：人行道；8：自行车道

测试用例中的地图（MAP消息）类型：

MapTypenumber0：未知；1：无地图；2：Link级地图（MAP消息不包含Lane相关字

段）；3：Lane级地图（MAP消息包含Lane相关字段）

SceneDescstring对测试用例的文字描述

测试用例中协议版本：

1protocolVersionnumber11

0：未知；1：YD/T3709-2020；2:T/CSAE157-2020

DutListarray测试用例中的被测对象列表

>Dutobject被测对象列表中的一个被测对象

>>DeviceIDstring被测对象的设备ID，应使用BSM消息中的DeviceID

>>VehicleLenthnumber被测对象所属车辆的长度，分辨率：1cm

>>VehicleWidthnumber被测对象所属车辆的宽度，分辨率：1cm

>>VehicleHeightnumber被测对象所属车辆的高度，分辨率：5cm

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3

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表2场景描述技术要求（续）

测试过程中天线所在横向位置，以所属车辆几何中心为原点，向右为正，

>>AntennaLocationLatnumber

反向为负，分辨率：1cm

测试过程中天线所在纵向位置，以所属车辆几何中心为原点，向前为正，

>>AntennaLocationLongnumber

反向为负，分辨率：1cm

5.3场景数据技术要求

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场景数据用于描述测试过程中产生的数据，由按时间序列的多条场景数据帧组成。每条场景数据

帧包含时间戳、帧类型和帧内容。数据帧宜采用JSON编码。场景数据具体技术要求见表2。

表3场景数据技术要求

数据单元/字段数据类型说明

DataFrameobject测试用例场景数据帧

>TimeStampstring场景时间中该条数据帧产生的时间戳，精确到ms

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该条数据帧的数据类型：

“Background”：对应网联环境数据；

>DataTypestring

“DeviceID（oneofDut）”：对应被测对象数据，被测对象可以是场景描述的被

测对象列表中的任一被测对象，以DE_DeviceID表示

该条数据帧的数据内容，指按照文件YD/T3709-2020中定义的BSM、RSM、

RSI、MAP及SPAT消息编码后的ASN.1数据，其中被测对象数据以BSM消

>DataPayloadstring

息表示，网联环境数据以BSM、RSM、RSI、MAP及SPAT消息表示。同时

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数据内容应兼容T/CSAE157-2020中定义的消息

5.4预期结果技术要求

预期结果数据按照场景描述中定义的被测对象分别进行描述，每个被测对象具有一个预警列表，

可包含多个预期的预警，每个预警包含预警类型、是否应该触发、最早预警时间、预警最小持续时间、

1最晚预警时间、最早预警距离、最晚预警距离、1预警优先级及预警等级。数据帧宜采用1JSON编码。预

期结果具体技术要求见表3。

表4预期结果技术要求

必选/条

数据单元/字段件必选/数据类型说明

可选

被测对象列表，其中的元素应和场景描述中

1DutList必选1array1

DE_DutList一一对应

>Dut必选object被测对象列表中的一个被测对象

>>WarningList必选array此被测对象的预期预警列表

>>>Warning必选object此被测对象的预期预警列表中的一个预期预警

对应测试用例的主场景，编号规则按附录B的要

>>>>WarningType必选string

求

对应此测试用例是否应该触发预警：

1>>>>shouldBeTriggered必选1boolean1

True：应该；False：不应该

4

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表5预期结果技术要求（续）

>>>>EarliestTime条件必选string预警触发的最早时刻

>>>>MinDuration条件必选number预警从触发后的最小持续时间，单位：ms

>>>>LatestTime条件必选string预警触发的最晚时刻

>>>>MaxDistance条件必选number预警触发的最早距离，单位：0.01m

>>>>MinDistance条件必选number预警触发的最晚距离，单位：0.01m

11预警优先级，仅在DE_WarningList1中DE_Warning

>>>>Priority可选number元素数量大于1时有效，范围1-99，数字越小优

先级越高

预警等级，表示某一场景下预警紧急程度，范围1-

>>>>Level可选number

99，数字越小等级越高

注：shouldBeTriggered、EarliestTime、MinDuration、LatestTime、MaxDistance及MinDistance按照T/CSAE

246-2022中各场景通过性条件的要求设置。

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6在环测试系统架构与接口

6.1在环测试系统架构

在环测试系统架构及接口类型见图2。系统应包含场景库、测试系统及被测对象。其中场景库应按

照第5章的技术要求构建。测试系统应具备测试参数初始化、数据路由及结果仲裁能力。被测对象根

1据测试系统类型可以是具有直连通信能力的设备，或其中的算法模块。11

系统之间的接口定义见表4。场景库通过X0接口向测试系统发送测试用例数据；测试系统根据测

试用例中的场景描述数据，将测试参数初始化，并拆分为主车(HV)状态数据、主车位置数据及网联环

境数据；测试系统进一步通过Y0-Y2接口，将上述拆分后的数据发送给被测对象；被测对象接收到相

应数据，当触发特定预警时，则将预警信息通过Y3接口返回到测试系统，由测试系统和测试用例中的

预期结果进行比对，生成测试结果。

测试系统向被测对象下发数据时，可根据需要对时延进行补偿，来模拟传感器、GNSS接收机、通

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信模组的响应时延和通信时延。

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图2在环测试系统架构图

5

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表6在环测试系统接口定义

接口类型接口方向接口描述

X0场景库->测试系统用于传输场景库中的测试用例数据到测试系统

Y0测试系统->被测对象用于传输测试系统中的主车的状态数据到被测对象

Y1测试系统->被测对象用于传输测试系统中的主车的位置数据到被测对象

Y2测试系统->被测对象用于传输测试系统中的网联环境数据到被测对象

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Y3被测对象->测试系统用于传输被测对象产生的预警结果到测试系统

注：X0接口的实现方式不在本文件讨论范围之内。

6.2软件在环测试系统

在6.1所示在环测试系统架构基础上，软件在环测试系统的测试对象为V2X应用算法，其系统架

1构见图3。11

在软件在环测试系统中：

a)测试系统将V2X网联场景数据拆分为主车数据及网联环境数据，并分别通过Y0-Y2接口发送

给被测系统；

b)被测系统中的数据处理模块接收主车数据及网联环境数据，发送给V2X算法模块，算法产生

预警信息后回传至测试系统，经进一步验证评价后，生成测试结果。

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图3软件在环测试系统架构

6.3硬件在环测试系统

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在6.1所示在环测试系统架构基础上，硬件在环测试系统的测试对象为OBU设备，系统进一步需

要GNSS模拟器、V2X信号仿真器及车载网络总线仿真工具，来模拟生成空口测试信号以及车载接口

测试信号。系统架构见图4。

在硬件在环测试系统中：

a)测试系统将拆分后的主车状态数据，通过Y0-a接口发送给车载网络总线仿真工具；后者再通

1过Y0-b接口，发送给被测设备。其中，1Y0-b接口应符合标准CAN总线协议；1

6

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b)测试系统将拆分后的主车位置数据，通过Y1-a接口发送给GNSS模拟器；后者根据测试需

求，模拟相应的GPS、BDS、GLONASS、Galileo等标准GNSS空中信号，通过Y1-b接口发

送给被测对象，用于被测设备接收实时位置及时钟同步信息。本文件不对Y1-b接口进行额外

规定；

c)测试系统将拆分后的网联环境数据，通过Y2-a接口发送给V2X信号仿真器；后者将网联环

1境数据经过安全层、网络层、消息层和1接入层处理后，生成空中信号，通过Y21-b接口发送给

被测对象。Y2-b接口传输信息，应满足文件YD/T3340、YD/T3400、YD/T3707、YD/T3709

以及YD/T3957的要求，本文件不对Y2-b接口进行额外规定；

d)被测设备接收各接口数据，当产生预警信息后，将预警信息回传给测试系统，经测试系统进

一步验证评价后，生成测试结果。

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图4硬件在环测试系统架构

16.4车辆在环测试系统11

车辆在环测试系统架构见图5。系统主要包括场景库、测试系统、信号模拟工具及被测车辆。本文

件仅对V2X测试相关模块（即架构图中实线部分）进行描述，测试对象为被测车辆中具有直连通信能

力的被测设备。

在车辆在环测试系统中：

a)主车状态数据经由车辆测试系统产生或模拟，因此不规定Y0接口；

1b)Y1和Y2接口定义同6.3硬件在环测试系统。11

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图5车辆在环测试系统架构

7在环测试接口技术要求

7.1接口数据格式

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各接口的数据格式及下发方式应根据测试系统类型选择，内容见表5。

a)软件在环测试中，数据可通过以太网下发，宜使用JSON作为数据交换格式；

b)硬件在环测试中：

1)Y0接口：测试系统可通过以太网向被测设备直接传输HV状态数据，宜使用JSON格式；

也可以先通过以太网实现Y0-a接口的传输，数据宜使用JSON格式，再由CAN总线协议

实现Y0-b接口的传输；

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2)Y1接口：Y1-a接口数据可通过以太网下发，宜使用JSON格式；

3)Y2接口：Y2-a接口数据可通过以太网下发，宜使用JSON格式；

c)车辆在环测试中，Y1及Y2接口数据格式及下发方式与硬件在环测试相同。

表7接口数据格式及下发方式

测试系统类型接口类型传输方向下发方式传输格式

软件在环Y0-Y2测试系统→被测系统以太网JSON

1—测试系统→被测设备1以太网1JSON

Y0Y0-a测试系统→车载网络仿真器以太网JSON

Y0-b车载网络仿真器→被测设备CAN总线

硬件在环Y1-a测试系统→GNSS模拟器以太网JSON

Y1

Y1-bGNSS模拟器→被测设备本文件不做额外规定

Y2-a测试系统→信号仿真器以太网JSON

Y2

Y2-b信号仿真器→被测设备本文件不做额外规定

1车辆在环Y1-Y21同硬件在环1

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7.2Y0接口数据内容

7.2.1通用数据内容

表6规定了Y0接口或Y0-a接口通过以太网传输时的数据内容。

表8Y0接口通用数据内容

必选/条件数据类

1数据字段字段定义1备注1

必选/可选型

VersionMajor接口协议主版本号必选number最小值为1

VersionMinor接口协议子版本号必选number最小值为0