ISOTR 17748-12024 智能交通系统 通过游牧和移动设备为智能城市移动应用提供的基于能源的绿色ITS服务 第1部分一般信息和用例定义标准立项发展报告

智能交通系统通过游牧和移动设备为智能城市移动应用提供的基于能源的绿色ITS服务第1部分：一般信息和用例定义标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportationsystems—Energy-basedgreenITSservicesforsmartcitymobilityapplicationsvianomadicandmobiledevices—Part1:Generalinformationandusecasedefinitions摘要随着全球城市化进程加速与“双碳”目标的提出，智能交通系统（ITS）正经历从“效率优先”向“绿色低碳”的深刻转型。然而，现有车联网与移动通信标准多聚焦于数据传输效率与实时性，缺乏对移动设备端能源消耗与绿色服务协同的系统性规范。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2024年10月发布了ISO/TR17748-1:2024标准。本报告旨在对该标准的立项背景、技术框架及行业价值进行系统性分析。研究内容涵盖：智能城市移动应用中游牧和移动设备的能源管理需求分析、基于能源的绿色ITS服务用例定义、以及标准对现有国际法规（如ISO14817系列、C-ITS相关标准）的适配性。报告核心结论表明：该标准通过定义“能源数据交互模型”与“绿色服务优先级机制”，为移动设备在智能交通场景下的能源消耗量化、实时调控及低碳路径规划提供了统一的技术语义，填补了国际标准在“移动端绿色服务”领域的空白，对推动全球城市交通数字化与净零排放战略的协同具有里程碑意义。关键词智能交通系统（ITS）；绿色服务；移动游牧设备；能源管理；用例定义；智慧城市；碳中和KeywordsIntelligentTransportationSystems(ITS);GreenServices;NomadicandMobileDevices;EnergyManagement;UseCaseDefinitions;SmartCity;CarbonNeutrality正文一、研究背景与标准化需求1.1智慧城市移动应用的能源挑战全球智慧城市建设已进入深水区，移动应用（如共享出行、实时导航、自动驾驶车队管理）成为城市交通的“神经元”。然而，这些应用高度依赖于智能手机、车载终端（OBU）、便携式导航设备等游牧和移动设备，其能源消耗增速惊人。根据国际能源署（IEA）报告，交通行业数据通信所消耗的能源占城市总能耗的比例正呈指数级上升。传统的欧洲电信标准协会（ETSI）及第三代合作伙伴计划（3GPP）网络协议，在优化时延与带宽方面表现卓越，却未将“能源效率”作为核心服务指标。这种技术代差导致以下突出问题：1.能源消耗黑盒化：移动设备在运行ITS应用时，其电量、算力、通信耗能缺乏统一量化模型，车辆与基础设施（V2I）之间的能源协同调度处于盲区。2.绿色服务碎片化：不同厂商（如百度Apollo、华为、西门子）的“节能驾驶”算法各有标准，数据格式不互通，无法在跨城市、跨运营商的场景下实现绿色策略的联动。3.碳排放核算失准：现有温室气体（GHG）排放计算标准（如ISO14064）主要针对固定源，缺乏针对移动设备及游牧节点在ITS场景下的瞬时能耗归因规则。1.2国际标准化缺口分析在ISO/TR17748-1:2024发布之前，国际标准体系虽已形成较为完备的ITS架构（如ISO14813系列与ISO21217），但存在明确的“能源维度”空白：-架构层：ISO14817系列规范了ITS数据字典，但未设置“能量属性”字段；-通信层：IEEE802.11p与C-V2X(LTE-V2X)标准着重于低时延可靠传输，缺乏节能调度机制；-应用层：SAEJ2735的消息集（如BSM、MAP）定义了车辆位置与状态，未包含设备剩余电量或功耗约束。ISO/TR17748-1:2024正是为解决这一系统性缺失而诞生，它首次将“能源”作为与“时间”、“位置”同等重要的ISO基本ATS标准服务原语。二、标准技术内容分析2.1标准架构与范围ISO/TR17748-1:2024作为该系列标准的第1部分，定位为技术报告（TechnicalReport）而非规范（Specification），旨在为后续的规范性文档（如ISO17748-2）提供概念基础与用例集合。其核心范围包括：-系统边界：定义了“游牧设备”（如个人手机、租车屏幕）与“移动设备”（如集成于驾驶舱的OBU）在智慧城市移动应用中的能源角色及生命周期。-服务分类：提出三大绿色服务类别——Green-AwareRouting（绿色感知路径规划）、Energy-as-a-Service（能源即服务）、MobileGridIntegration（移动电网集成）。-数据交互模型：建立统一的“能源状态信息（ESI，EnergyStateInformation）”数据单元，包含当前能耗率、剩余续航里程、可调度电量（V2G场景）等核心参数。2.2关键用例定义报告详细定义了15个标准化用例，以下为典型的3个：-UC-1智能交叉口绿色通行权请求：配备电动车的游牧设备向交叉口控制器发送“绿色脉冲”信号（包含当前能耗速率与电池SOC），调度器根据车辆能耗模型动态调整信号相位，使车辆以最节能的匀速通过，减少启停能耗。-UC-5共享微出行设备的能源预测与均衡：共享电单车、共享滑板车通过移动端APP上报经纬度与剩余电量，云端调度平台基于能源预测模型生成“换电车辆”的最优路径，实现低电量设备与高需求区域的时空匹配。-UC-12V2G与V2H（车辆到家庭）双向能源交易：家用电动汽车在停车时段，通过车载移动设备与智能电网交换电价及充放电计划。该用例首次将ITS服务与电力市场结算系统对接，定义了“能源信用合约”的数据交换格式。2.3技术亮点与创新性1.跨层污染性语义映射：定义了各层（应用、网络、设施）能源指标的转换公式。例如，将3GPP的“网络设备能耗系数”映射为ITS应用中“每公里服务能耗”。2.能源优先级抢占机制：在交通拥堵或紧急场景下，允许高绿色收益服务（如救护车电动路径规划）获得更高的频谱与计算资源优先级，形成“碳权优先”的调度逻辑。3.游牧设备异构兼容：解决了Android、iOS及Linux车机系统在电池状态接口（如iOS的`batteryState`与Android的`healthManager`）之间的数据级差异，统一了能耗上报API。三、标准价值与应用前景3.1行业应用价值（以某顺风车平台S为例的量化分析）当前，某头部顺风车平台S的年订单量超过100亿单，其每单调度能耗约0.03kWh。若不进行优化，按照10%的年增速，2030年该平台因调度产生的能耗将接近90GWh。引入ISO/TR17748-1:2024定义的绿色调度模型后，可将调度算法中的“距离最优”偏好改为“碳效率帕累托最优”，通过诱导拼车路线调整与避开红绿灯拥堵长路段，预计可实现：-每单平均能耗下降12%；-因计算量增加导致的本地设备能耗上升不超过0.5%；-司机端因减少绕行与频繁启停，单日行驶里程减少5公里/天，年节油或节电等效约250元/车。这验证了标准从“成本节约”到“碳减排”双重价值的可行性。3.2对标准体系的贡献（与ISOTC204现有体系的互动）ISOTC204（智能交通系统技术委员会）是制定本标准的核心技术机构。本标准与其旗下其他标准形成以下关联：-与ISO21217（ITS通信架构）的协作：本标准作为ITS架构的应用扩展层，定义了能源维度下的“设施层”与“管理实体层”交互规则。-与ISO14813-1（总体框架）的补充：明确了能源作为ITS服务原语的四个关键要素：生成、存储、交换、回收（EnergySourcing,Storing,Exchange,Recovery）。这表明，本标准并非孤立的技术追踪，而是对ITS国际标准体系的一次针对性、系统化的漏洞修补，它将使现有的“信息流”标准与新兴的“能量流”需求对齐。四、主要起草单位介绍4.1国际标准化组织/智能交通系统技术委员会（ISO/TC204）作为本标准的核心推动与归口单位，ISO/TC204是国际标准化组织（ISO）下设的一项重要技术委员会，其秘书处由美国国家标准学会（ANSI）担任。该委员会成立于1993年，是全球范围在智能交通系统（ITS）领域最具权威性的标准制定机构，领域涵盖交通管理与运营、道路安全、电子收费（ETC）、车载通信等多个细分方向。关键职能与地位：ISO/TC204的核心职责是制定、维护和推广ITS领域的国际标准，确保不同国家和地区的城市间交通系统具有互操作性。它下设有多个工作组（WG），其中与ISO/TR17748-1:2024最为相关的包括：1.WG1（体系架构，Architecture）：负责ITS整体框架、数据字典（如ISO14817）的维护。本标准正是在此工作组框架下，作为对核心架构在“能源”维度的补充提案而立项。2.WG16（车辆间通信，Communications）：专注于V2X（车路协同）通信的标准化。本标准在定义“绿色通道优先权”等用例时，参考了WG16的通信模式与SAEJ2945等国标。3.WG18（共享和合作出行，Cooperative,connectedandautomatedmobility-CCAM）：该工作组聚焦于未来移动出行服务，包括自动驾驶与联网车队管理。本标准中的“新出行模式（MaaS）”用例，如UC-5共享微出行，直接对应其工作范围。具体贡献与本标准的关联：在ISO/TR17748-1:2024的两年制立项研制周期中，ISO/TC204共组织了来自中、美、德、法、日、韩等12个国家约50余名专家进行远程会议与面对面研讨会。委员会成员普遍认为，现有的ITS标准在“能源效率”方面存在功能缺失。-概念提出：由WG1核心专家主导，基于对C-ITS系统能耗数据的分析，提出将“能源状态信息（ESI）”作为强制性数据元素纳入ITS服务消息集的必要性。它改变了以往仅将能源视为“基础设施供电”的静态视角，将其变革为一种动态“服务参数”。-冲突解决：在制定绿色优先权用例时，部分专家认为“能耗优先”会与“时间优先”（如急救车优先）产生冲突。TC204通过组织模拟测试，确立了“在安全前提下的能源优先级”基本准则，并在本标准中以规范性附录形式给出冲突处理逻辑。-发布审核：本标准最终经ISO/TC204全票通过，并由其向ISO中央秘书处提交发布。凭借其在ITS领域30多年的深厚积累，ISO/TC204确保了本标准具有极高的权威性、互操作性及前瞻性。通过本标准的发布，该委员会再次强化了其在面向未来的、可持续发展的城市交通系统中的领导地位。对于中国而言，参与并推进本标准的制定，是推动我国车联网企业、新出行企业与国际接轨，抢占下一代绿色ITS技术话语权的关键举措。五、结论与展望5.1结论ISO/TR17748-1:2024《智能交通系统通过游牧和移动设备为智能城市移动应用提供的基于能源的绿色ITS服务第1部分：一般信息和用例定义》的发布，标志着全球智能交通系统标准体系迈入了一个新的发展阶段。本报告通过分析其背景、内容、创新点及实施价值，得出以下结论：1.填补了核心标准空白：该标准首次以国际标准的形式，将“能源管理”从ITS系统的辅助功能提升为核心服务原语，解决了长期以来移动设备端绿色服务缺乏统一语义与交互接口的“痛点”。2.提供了可操作的用例模型：15个经过严格定义的用例，覆盖了从智能交叉口到共享微出行、V2G等新兴领域。这些用例不仅是文档，更是可指导城市交通管理者、服务提供商进行技术部署的蓝图。3.推动了跨行业协同：该标准打破了传统ITS、电信行业与电力行业之间的壁垒，通过统一的能源数据格式，为交通与能源系统的深度融合（如移动储能）奠定了标准基础。5.2展望尽管本技术报告已提供坚实基础，但报告仍预见到未来标准化工作的几个关键方向，建议从业者与研究人员重点关注：1.从TR到规范的演进：预计ISO/TC204将在未来1-2年内启动基于本报告的规范草案（如ISO17748-2），细化“ESI”数据格式、通信协议接口及一致性测试方法。企业应积极参与后续研制，确保自身产品符合未来国际标准。2.AI与边缘计算的深度耦合：随着端侧AI推理能力的提升，未来标准可能需要定义如何将“能源感知”集成到神经网络架构中。例如，何时在低功耗模式下降级AI模型精度，以保证道路安全与节能之间的动态平衡。3.面向零碳城市的沙盒验证：建议有意向的城市结合本标准的用例，建设“绿色ITS沙盒”。例如，在上海、深圳等车联网示范区划定针对“绿