ISO 21219-212025 智能交通系统 - 第2代交通协议专家组（TPEG2）的交通和旅行信息 - 第21部分地理位置参考（TPEG-GLR）标准立项发展报告

智能交通系统-第2代交通协议专家组（TPEG2）的交通和旅行信息-第21部分:地理位置参考（TPEG-GLR）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Trafficandtravelinformation(TTI)viatransportprotocolexpertsgroup,generation2(TPEG2)—Part21:Geographiclocationreferencing(TPEG-GLR)【摘要】本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的《智能交通系统-第2代交通协议专家组（TPEG2）的交通和旅行信息-第21部分:地理位置参考（TPEG-GLR）》（标准编号：ISO21219-21:2025）进行立项发展研究。随着智慧城市与智能交通系统（ITS）的深度融合，交通信息的精准、高效、跨系统互操作成为行业核心需求。TPEG2系列标准作为全球领先的交通信息编码与传输协议，其核心挑战在于如何实现对复杂道路网络、点状兴趣点及动态事件位置的统一、精确与可扩展描述。本报告详细阐述了该标准立项的技术背景、核心内容、关键创新点及其对全球交通信息生态的影响。重点分析了TPEG-GLR标准如何通过引入基于线性参考、地理坐标及逻辑关系相结合的复合位置编码机制，解决了传统位置编码方法在参照精度、动态更新及国际通用性方面的不足。报告指出，该标准在提升导航精度、优化路径规划算法、增强自动驾驶安全感知及推动交通管控数据共享方面具有显著的实用价值。同时，报告介绍了主要参与单位国际标准化组织智能交通系统技术委员会（ISO/TC204）在标准制定与推广中的核心作用。结论部分展望了该标准与未来高精度地图、车路协同及城市数字孪生技术的融合发展趋势。关键词：智能交通系统；TPEG2；地理位置参考；交通信息编码；位置编码；ISO21219-21；数据互操作性Keywords:IntelligentTransportSystems;TPEG2;GeographicLocationReferencing;TrafficInformationCoding;LocationCoding;ISO21219-21;DataInteroperability【正文】1.引言：交通信息标准化中的地理定位挑战在智能交通系统（ITS）的快速发展浪潮中，交通和旅行信息（TTI）的精准、实时与可靠传递是提升道路安全、缓解交通拥堵及优化出行体验的基石。无论是动态交通事件（如事故、施工、拥堵）、静态道路属性（限速、车道数）还是兴趣点（加油站、停车场）的发布，其核心前提是准确描述事件或实体发生的地点。然而，全球交通网络的复杂性、各国道路命名规则的差异、动态变化的地理环境以及不同终端应用（导航、控制、收费）对位置精度的不同要求，构成了巨大的技术挑战。传统的基于道路名称、交叉口或里程桩号的位置描述方式，因其参照系不统一、易产生歧义、且难以被机器高效解析，已无法满足现代ITS系统对大规模、自动化、跨区域数据交换的需求。特别是随着自动驾驶、车路协同（V2X）和移动出行服务（MaaS）的兴起，对位置信息的绝对精度、相对关系及动态一致性提出了前所未有的高要求。在此背景下，国际标准化组织（ISO）发布了ISO21219-21:2025《智能交通系统-第2代交通协议专家组（TPEG2）的交通和旅行信息-第21部分:地理位置参考》，旨在通过一套标准化、结构化、可扩展的地理位置参考方法，解决上述核心痛点。2.标准立项背景与目标2.1技术背景：TPEG2协议簇的演进TPEG（TransportProtocolExpertsGroup）协议最初由欧洲广播联盟（EBU）开发，后交予ISO管理，已成为全球通用的交通信息广播与传输协议。第2代TPEG（TPEG2）从设计之初便面向互联网协议（IP）环境，支持基于超文本传输协议（HTTP）和用户数据报协议（UDP）等多种传输方式，并通过二进制的ASN.1（抽象语法标记）或XML（可扩展标记语言）进行高效编码。TPEG2系列标准涵盖了交通事件、停车信息、天气信息、燃油价格等多个方面，而地理位置参考（GeographicLocationReferencing,GLR）作为其核心附件，是所有其他应用模块实现信息空间化、可定位化的前提。2.2项目目标与核心问题本标准的立项旨在解决TPEG2应用层在描述位置时的三大核心问题：1.精确性与一致性：确保同一个位置在不同数据源（如导航地图、交通管理中心）和不同应用之间被唯一且精确地识别。2.灵活性与可扩展性：能够覆盖从简单的一点到复杂的线性路段、多边形区域，甚至包含多层关系的立体交通设施（如多层立交桥、隧道网络）。3.实时性与动态性：由于路网可能因施工、临时管制等发生临时或永久变化，位置参考方法必须能够适应这种动态性，而不会导致引用失效。ISO21219-21:2025正是为应对上述挑战而制定的统一解决方案。3.标准核心内容与技术分析ISO21219-21:2025定义了TPEG-GLR的参考模型、数据结构及编码规则。其核心创新在于采用了复合位置编码与可伸缩参照模型。3.1复合位置编码机制该标准不再依赖单一的地理坐标或线性参照，而是提供了多种“位置类型”，并允许在一个位置描述中组合使用。主要位置类型包括：*点位置(PointLocation)：通过经纬度（WGS-84坐标系）定义绝对地理坐标，适用于兴趣点、单一摄像头等。支持高度值，用于针对立体交叉口或立体停车场的精确描述。*线性位置(LinearLocation)：通过定义一条道路上的起点和终点（结合偏移量或比例）来描述路段，适用于描述施工路段、拥堵队列。引入了“动态线性位置”，允许参照系随道路功能分区的变化而更新。*区域位置(AreaLocation)：通过封闭的多边形或地理围栏描述面状区域，适用于雾区、限行区、开发区等。3.2基于逻辑的拓扑参照除了直接的几何坐标，TPEG-GLR显著增强了对道路网络拓扑关系的利用。它可以描述“从一个交叉口沿某条道路行驶*X*米后”的位置，或“位于A路与B路交叉口的东南象限”。这种描述方式更贴近人类的导航习惯，并能有效规避因地图数据边界差异导致的坐标漂移问题。标准中定义了严格的拓扑关系逻辑，确保机器能够自动解析并准确映射到不同数据源的导航地图上。3.3动态路径与关系引用标准支持引用TPEG消息中其他已定义的位置实体，形成网络关系。例如，可以描述A拥堵路段与B施工路段之间的位置关系，或者一个绕行路径相对于原路径的参照关系。这对于高效编码复杂交通组织方案（如事故后的分流路线）至关重要，避免了重复编码整个路段几何信息，大大节省了传输带宽和解析时间。3.4格式载体与可扩展性本标准既定义了基于二进制的规范编码（用于低带宽广播信道的快速传输），也定义了基于XML的Schema描述（用于高带宽互联网的分发与调试）。标准结构采用开放式的框架，允许未来根据新兴应用需求（如对车道级位置的精确描述）扩展新的位置类型，而无需修改核心框架，具有良好的前瞻性。4.标准的技术优势与应用价值4.1提升位置精度与互操作性相比第一代TPEG或其前期版本，ISO21219-21:2025通过坐标、线性参照与逻辑关系的多重校验，将位置参考的误差控制在2-3米内，满足城市级导航甚至部分辅助驾驶场景的需求。其标准化的数据交换格式，使得不同国家、不同厂商的交通数据服务商（TSP）和地图数据商（NDS、TomTom、HERE等）无需再进行繁琐的格式转换，实现了“发布一次，全球通用”的能力。4.2赋能自动驾驶与高阶辅助驾驶对于自动驾驶系统，精确且语义明确的位置参考是感知规划的重要组成部分。TPEG-GLR提供了高精度的坐标参照（支持小数秒精度）和丰富的属性描述（如车道、标高），能有效用于接收“前方第2车道施工”或“停车场入口在十字路口前方50米右侧”等精细化信息。通过标准化的位置接口，路侧单元（RSU）可直接将动态事件的位置编码为本标准格式，车载单元（OBU）可解析后直接加载进本地的路网模型，实现精确的动态融合。4.3优化交通管理与出行服务交通管理部门可利用本标准统一发布各类管控信息，如潮汐车道的变化、电子警察的启用、限行区域的扩展等。基于标准化的位置描述，路径规划服务可以更精准地绕过拥堵点或事件点，生成更合理的绕行路线。出行服务APP也能为用户提供关于“加油站即将到达”或“充电站位于服务区东北角”等更丰富的用户体验。5.主要参与单位的详细介绍本标准的制定由国际标准化组织智能交通系统技术委员会（ISO/TC204）负责主导与发布。以下对ISO/TC204进行详细介绍。国际标准化组织智能交通系统技术委员会(ISO/TC204)ISO/TC204是ISO中负责智能交通系统（ITS）标准化的核心技术委员会，其秘书处由美国国家标准学会（ANSI）承担。作为全球ITS标准化工作的最高平台，ISO/TC204汇集了来自全球30余个国家的标准化机构、行业领先企业（如博世、大陆、TomTom、HERE）、科研机构（如德国航空航天中心DLR、美国交通部研究创新技术管理局RITA）以及国际组织（如国际电信联盟ITU）的顶尖专家。主要职责与工作范围：ISO/TC204的工作覆盖了ITS的所有关键领域，包括但不限于：*基础架构与数据（如《ISO14817交通信息与控制系统数据字典》）*通信与互联（如《ISO21218ITS站接入层》）*导航与位置服务（本报告所述的ISO21219系列即属于此范畴）*交通管理与控制（如信号控制、交通事件管理）*出行信息服务（如TPEG2系列）*自动驾驶（如《ISO22737低速自动驾驶系统》）在TPEG2系列标准制定中的角色：ISO/TC204下属的多个工作组（WG）分别负责不同的标准领域。其中，负责TPEG2系列标准的核心是WG10（出行者信息服务与交通管理）。该工作组组织来自日本、中国、德国、美国等国的专家，历经数年的技术研讨、测试验证与意见征集，最终推动了ISO21219-21:2025的发布。其工作体现了多国合作、技术中立的原则。专家们不仅考量了理论上的通用性，更基于主要国家（如日本、中国、德国）的道路交通实际，对线性参照、坐标精度的取值进行了验证。对本标准的贡献：1.协调全球共识：协调了欧洲（以TeleAtlas,TomTom为代表）与亚太（以日本VICS,中国企业为代表）在位置参照逻辑上的差异，制定出一种通用的、可映射至任何数字地图的参照模型。2.提供技术支撑：引入了动态参照更新逻辑，使得当路网因施工发生临时变化时，TPEG-GLR消息能够描述“基于原参照系的临时偏移”或“基于地理围栏的新参照”，极大提升了协议的健壮性。3.推动产业应用：通过与OEM（原始设备制造商）、Tier1供应商及地图商的沟通，确保了标准在商业应用中的可行性，如明确了坐标系、编码开销与导航系统实时处理能力的平衡点。6.结论ISO21219-21:2025《智能交通系统-第2代交通协议专家组（TPEG2）的交通和旅行信息-第21部分:地理位置参考（TPEG-GLR）》的发布，标志着全球智能交通信息的地理位置标准化工作迈入了新的阶段。本标准通过定义灵活、精确且可扩展的复合位置编码机制，有效解决了跨系统、跨地域的位置互操作难题，为构建高效、安全、协同的ITS生态系统提供了坚实的数据底座。展望未来，该标准的发展将呈现以下趋势：1.与高精度地图深度融合：随着自动驾驶对车道级信息的依赖加深，TPEG-GLR将可能发展出满足高精度地图（如OPENDRIVE、NDS）的精确参照扩展，用于描述路口的车道级连接、信号灯与车道的位置关系等。2.赋能车路云一体化协同：在车路云一体化架构中，路边单元与云端平台可使用TPEG-GLR标准格式向车辆下发动态地图更新。车辆接收后，可将其与车载高精度地图进行实时融合，实现更精准的自车定位与事件响应。3.支持城市数字孪生：在智慧城市数字孪生场景中，TPEG-GLR提供的标准化位置描述将有助于将海量的动态交通数据（如流量、事件）与静态地理信息（建筑、路网）在统一的地理座标系下进行映射与建