面向V2X网联应用的场景库技术要求及仿真测试规范

ICS××

T××

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团体标准

T/CSAEXX－20XX

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面向V2X网联应用的场景库技术要求

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及仿真测试规范

Technicalrequirementofscenariodatabaseandspecificationof

simulationtestingforV2Xapplications

（征求意见稿）

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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

0中国汽车工程学会0发布0

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目次

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

面向V2X网联应用的场景库技术要求及仿真测试规范......................................4

1范围............................................................................4

2规范性引用文件..................................................................4

3术语和定义......................................................................4

04缩略语................................0................................0..........5

5V2X网联应用场景库技术要求.......................................................5

5.1场景库内容构成.........................................................................................................................5

5.2场景描述技术要求.....................................................................................................................6

5.3场景数据技术要求.....................................................................................................................6

5.4预期结果技术要求.....................................................................................................................7

6在环测试系统架构与接口..........................................................8

06.1系统架构................................................................0................................................................0.....8

6.1.1软件在环测试系统架构.................................................................................................8

6.1.2硬件在环测试系统架构.................................................................................................8

6.1.3车辆在环测试系统架构.................................................................................................9

6.2在环测试接口...........................................................................................................................10

7在环测试接口技术要求...........................................................11

7.1接口数据格式...........................................................................................................................11

07.2Y0接口数据内容................................0.....................................................................................012

7.2.1通用数据内容...............................................................................................................12

7.2.2CAN接口数据内容......................................................................................................16

7.3Y1接口数据内容.....................................................................................................................18

7.3.1通用数据内容...............................................................................................................18

7.3.2GNSS数据内容............................................................................................................19

7.3.3Y1与Y0合并接口数据内容......................................................................................20

7.4接口数据内容

0Y2................................0.....................................................................................021

7.5Y3接口数据内容.....................................................................................................................21

附录A（规范性）场景库数据构建方式................................................23

A.1外场数据采集...............................................................................................................................23

A.2仿真软件生成...............................................................................................................................23

附录B（规范性）场景类型编号......................................................25

参考文献........................................................................26

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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

0规定起草。00

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：

本文件主要起草人

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II

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面向V2X网联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OBU设备或其中的V2X软件模

0块为被测对象的在环测试系统架构及接口技术0要求。0

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。

0YD/T3709-2020基于LTE的车联网无线通信技术0消息层技术要求0

T/CSAE53-2020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（第一阶段）

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）

T/CSAE246-2022智能网联汽车V2X系统预警应用功能测试与评价方法

3术语和定义

000

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

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

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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。

3.3

场景时间scenariotime

0场景实际发生时的UTC时间。00

3.4

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，车载单元与路侧单元通信，车载单

元与行人设备通信，车载单元与网络之间通信（V2N）。

[来源：YD/T3709-2020,3.1.1]

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4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

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

BSM：基本安全消息(BasicSafetyMessage)

0CAN:控制器局域网络(ControllerArea0Network)0

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

GPS:全球定位系统(GlobalPositioningSystem)

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

HV：主车(HostVehicle)

OBU：车载单元(On-BoardUnit)

RSI：路侧交通消息(RoadSideInformation)

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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)

05V2X网联应用场景库技术要求00

5.1场景库内容构成

V2X网联应用场景库可按照附录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。其中：

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图1V2X网联应用场景库架构

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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

数据单元/字段数据类型说明

0DE_MainSceneTypestring0测试用例的主场景，编号规则按附录B的要求0

>DE_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：

DE_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：

0：未知；1：城市道路；2：乡村道路；3：立交桥；4：

DE_RoadClassificationnumber

00高架；5：隧道；6：高速公路；7：人行道；08：自行车

道

测试用例中的地图（MAP消息）类型：

DE_MapTypenumber

0：未知；1：无地图；2：Link级地图；3：Lane级地图

DE_SceneDescstring对测试用例的文字描述

测试用例中协议版本：

DE_protocolVersionnumber

0：未知；1：YD/T3709-2020；2:T/CSAE157-2020

0DE_DutListarray0测试用例中的被测对象列表0

>DE_Dutobject被测对象列表中的一个被测对象

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

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

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

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

测试过程中天线所在横向位置，以所属车辆几何中心为

>>DE_AntennaLocationLatnumber

00原点，向右为正，反向为负，分辨率：1cm0

测试过程中天线所在纵向位置，以所属车辆几何中心为

>>DE_AntennaLocationLongnumber

原点，向前为正，反向为负，分辨率：1cm

5.3场景数据技术要求

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，帧内容宜采用ASN.1格式。场景数据具

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体技术要求见表2。

表2场景数据技术要求

数据单元/字段数据类型说明

DE_DataFrameobject测试用例场景数据帧

>DE_TimeStampstring场景时间中该条数据帧产生的时间戳

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表2场景数据技术要求（续）

该条数据帧的数据类型：

“Background”：对应网联环境数据，如路侧数据或远车数据；

>DE_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、

0RSI、MAP0及SPAT消息编码后的ASN.1数据，其中被测对象数据以0BSM消

>DE_DataPayloadstring

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

数据内容应可兼容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，

0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、0最早预警时间、预警最小持续时间、0

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

期结果技术具体技术要求见表3。

表3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

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被测对象列表，其中的元素应和场景描述中

DE_DutList必选array

DE_DutList一一对应

>DE_Dut必选array被测对象列表中的一个被测对象

>>DE_WarningList必选array此被测对象的预期预警列表

>>>DE_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

>>>>DE_WarningType必选number

求

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对应此测试用例是否应该触发预警：

>>>>DE_shouldBeTriggered必选boolean

True：应该；False：不应该

>>>>DE_EarliestTime条件必选string预警触发的最早时刻

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

>>>>DE_LatestTime条件必选string预警触发的最晚时刻

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

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

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预警优先级，仅在DE_WarningList中DE_Warning

>>>>DE_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-

>>>>DE_Level可选number

99，数字越小等级越高

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注：DE_shouldBeTriggered、DE_EarliestTime、DE_MinDuration、DE_LatestTime、DE_MaxDistance及

DE_MinDistance按照T/CSAE246-2022中各场景通过性条件的要求设置。

6在环测试系统架构与接口

6.1系统架构

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6.1.1软件在环测试系统架构

6.1.1.1软件在环测试的测试对象为V2X软件算法，系统主要包括场景库、测试系统和由数据处理模

块及V2X算法构成的被测设备，其系统架构见图2。

6.1.1.2软件在环测试流程如下：

a)场景库由若干测试用例组成，测试用例发送到测试系统中；

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b)测试系统中的场景测试模块将V2X网联场景数据发送给被测设备；

c)被测设备中的数据处理模块将V2X网联场景数据拆分为主车（HV）数据及环境数据（即远车

OBU或RSU发送的V2X数据）后发送给V2X算法，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2软件在环测试系统架构

6.1.2硬件在环测试系统架构

6.1.2.1硬件在环测试的测试对象为OBU设备，系统主要包括场景库、测试系统和被测设备，其系统

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架构见图3。

6.1.2.2测试系统由场景测试模块、GNSS模拟器、V2X信号仿真器、车载网络总线仿真工具构成。各

模块功能如下：

a)场景测试模块：用于将V2X网联消息拆分为主车状态数据（如车辆尺寸、车辆分类、刹车系

统状态等）、主车位置数据与网联环境数据，并分别传输给仿真仪表，同时可用于接收被测对

0象回传的预警信息，生成测试结果；00

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b)GNSS模拟器：基于被测对象的GNSS接收制式，模拟相应的GPS、BDS、GLONASS等GNSS

信号，提供被测对象位置信息及时钟同步；

c)V2X信号仿真器：用于模拟系统中RSU或远车发送的V2X网联消息，需支持直连通信能力；

d)车载网络总线仿真工具：基于被测对象的车载网络接口，提供模拟的车载网络信号，如：CAN，

Ethernet等。

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6.1.2.3硬件在环测试流程如下：

a)场景库由若干测试用例组成，测试用例发送到测试系统中；

b)测试系统中的场景测试模块将V2X网联消息拆分并分别传输给仿真仪表，经仪表将数据发送

给被测设备；

c)被测设备中的车载网络接收模块、GNSS接收模块及直连通信模块分别接收测试系统中各仿

0真仪表发送的数据，设备产生预警信息后回传给测试系统，0经进一步验证评价后，0生成测试

结果。

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图3硬件在环测试系统架构

6.1.3车辆在环测试系统架构

6.1.3.1车辆在环测试系统架构见图4，系统主要包括场景库、测试系统及被测车辆，本文件仅对V2X

0测试相关模块（即架构图中实线部分）进行描述0，测试对象为被测车辆中具有直连通信能力的0被测设

备。

6.1.3.2V2X测试系统由GNSS模拟器及V2X信号仿真器构成。各模块功能见6.1.2.2。

6.1.3.3车辆在环测试流程如下：

a)场景库由若干测试用例组成，测试用例发送到测试系统中；

0b)测试系统中的场景测试模块将V2X0网联消息拆分并分别传输给仿真仪表，经仪表将数据发0

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送给被测设备；

c)被测设备中的GNSS接收模块及直连通信模块分别接收测试系统中各仿真仪表发送的数据，

结合被测车辆中其他模块，产生预警信息回传给测试系统。

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图4车辆在环测试系统架构

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6.2在环测试接口

在环测试过程中接口示意图见图5，接口定义见表4，各接口描述如下：

a)X0接口：场景库向测试系统发送测试用例数据；

b)Y0-Y2接口：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

状态数据、主车位置数据及网联环境数据；测试系统通过Y0接口将主车状态数据发送给被测

0对象，通过Y1接口将主车位置数据发送给被测对象，通过0Y2接口将场景的环境0数据经过安

全层、网络层、消息层和物理层调制发送给被测对象；

c)Y3接口：被测对象通过Y0、Y1和Y2接口接收到相应数据后，触发相应的预警信息，并通

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，可使用时延补偿器来模拟传感器、GNSS接收机、通信模组的响

应时延和通信时延。

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图5在环测试接口示意图

表4在环测试各组成部分接口定义

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

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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环境数据（路侧和远车数据）到被测对象

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1：X0接口的实现方式不在本文件讨论范围之内。

注2：车辆在环测试中仅涉及Y1及Y2接口。

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7在环测试接口技术要求

7.1接口数据格式

各接口的数据格式及下发方式应根据测试系统类型选择。

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；

0b)硬件在环测试中：00

1)Y0接口通过以太网下发给被测设备或者车载网络仿真器，宜使用JSON格式，车载网络

仿真器数据的下发，可使用以太网或者CAN总线；

2)Y1接口通过以太网将HV位置数据下发给GNSS模拟器，宜使用JSON格式，再由GNSS

模拟器通过空口方式传输到被测设备；

3)Y2接口通过以太网将网联环境数据下发给信号仿真器，宜使用JSON格式，再由信号仿

真器通过空口方式传输到被测设备；

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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。

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7.2Y0接口数据内容

7.2.1通用数据内容

表5为Y0接口通用的数据内容。

表5Y0接口通用数据内容

必选/条件数据类

0数据字段字段定义0备注0

必选/可选型

VersionMajor接口协议主版本号必选number