智能运输系统 规范商用货运车辆(TARV)的协作远程信息处理应用框架 第23部分轮胎压力监测(TPM)标准立项发展报告

智能运输系统规范商用货运车辆(TARV)的协作远程信息处理应用框架第23部分:轮胎压力监测(TPM)标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Frameworkforcollaborativetelematicsapplicationsforregulatedcommercialfreightvehicles(TARV)—Part23:Tyrepressuremonitoring(TPM)摘要本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的标准ISO15638-23:2025，系统阐述了《智能运输系统规范商用货运车辆(TARV)的协作远程信息处理应用框架第23部分:轮胎压力监测(TPM)》的立项背景、技术内涵、发展历程及未来展望。随着全球道路运输业的快速发展，商用货运车辆的安全与效率问题日益受到关注。轮胎作为车辆与路面唯一接触的部件，其状态直接关系到行车安全、燃油经济性和排放水平。传统的轮胎压力监测方式存在效率低下、实时性差等弊端，难以满足现代智能交通系统的需求。本标准基于ISO15638系列框架，专门针对受监管的商用货运车辆，定义了轮胎压力监测（TPM）应用的通用平台要求、功能规范、数据接口及一致性测试方法。报告深入分析了该标准在提升道路安全、降低运营成本、促进排放合规方面的核心价值，并详细介绍了负责标准修订的主要参与单位。结论指出，该标准作为智能运输系统（ITS）领域的关键组成部分，将有力推动全球商用车队的智能化管理与标准化互通，为未来车路协同、自动驾驶等高级应用奠定基础，其发布标志着商用车辆远程信息处理应用在细分领域迈入了规范化、体系化的新阶段。关键词智能运输系统；协作远程信息处理应用；商用货运车辆；轮胎压力监测；标准化；ISO15638；数据安全；车联网Keywords:IntelligentTransportSystems;CollaborativeTelematicsApplication;RegulatedCommercialFreightVehicles;TyrePressureMonitoring;Standardization;ISO15638;DataSecurity;InternetofVehicles正文1.引言在全球化物流体系与“智慧交通”概念深度融合的时代背景下，商用货运车辆的安全、高效与合规运营已成为各国交通运输管理部门的关注焦点。轮胎，作为连接车辆与道路的动态界面，其压力状态的异常（如过高或过低）是引发爆胎、增加燃油消耗、加剧轮胎磨损，并导致车辆失控事故的主要原因之一。根据相关研究数据，约75%的轮胎故障源于缓慢泄漏，而约30%的重型车辆事故与轮胎问题直接或间接相关。在此背景下，轮胎压力监测（TyrePressureMonitoring,TPM）系统从单一的预警装置，逐步演变为智能运输系统（ITS）中不可或缺的数据节点。然而，由于技术标准、数据格式、通信协议及法规要求的不统一，商用货车车队管理者、执法机构及第三方服务商在整合和使用TPM数据时面临诸多挑战。为解决这一问题，国际标准化组织（ISO）在ISO15638“智能运输系统——规范商用货运车辆（TARV）的协作远程信息处理应用框架”系列标准框架下，制定了第23部分：轮胎压力监测（ISO15638-23:2025）。本标准的立项与发展，旨在为全球提供一个通用的、开放的、可互操作的TPM应用框架，确保从传感器端到云端、从车队管理者到监管平台的数据链路畅通、安全且可信。2.标准立项背景与需求分析2.1道路安全法规的刚性驱动全球范围内，各国对车辆安全性能的监管日益严苛。例如，欧盟自2014年起就要求M1类车辆（乘用车）强制安装TPMS，而对N2、N3类重型货车的相关法规也逐步推进。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）同样对商用车辆轮胎维护提出了严格要求。然而，现有的法规多侧重于“预警”功能，即当轮胎压力低于阈值时触发警报，缺乏对压力数据的连续采集、远程传输及统一解读的能力。ISO15638-23:2025的立项，正是响应了这一从“被动预警”向“主动监测与数据治理”转变的趋势，为法规的落地提供了技术支撑。2.2车队运营管理的降本增效需求对于商用车队而言，轮胎成本占运营总成本的比重显著（包括购买、维护及油耗）。轮胎压力不足10%，可能导致燃油消耗增加2%-4%，并缩短轮胎寿命15%-20%。此外，因爆胎导致的停运、道路救援及事故赔偿成本更是难以估量。一个标准化的TPM系统，不仅能够实时监测并报警，还能通过大数据分析提供胎压历史趋势、轮胎磨损预警及维护建议，实现从“事后维修”到“预测性维护”的转型。ISO15638-23:2025框架下的TPM应用，能够无缝融入车队现有的远程信息处理平台，打破信息孤岛，实现资产效能最大化。2.3智能网联与协作式交通系统的底层数据支撑随着C-ITS（协作式智能运输系统）和V2X（车路协同）技术的成熟，车辆不仅是运输工具，更是移动的数据源。轮胎与路面的摩擦力数据、动态载荷变化等高级信息，对于道路养护、路面状态评估及自动驾驶决策具有极高的参考价值。ISO15638-23:2025规定了TPM数据的标准化输出格式，使这些数据能够被第三方服务（如气象预警系统、道路维护系统）安全调用，实现了数据价值的跨领域共享。这与我国《交通强国建设纲要》中提出的“大力发展智慧交通，推动数据资源赋能交通发展”的战略目标高度契合。3.标准技术内容解析ISO15638-23:2025作为ISO15638系列标准的组成部分，严格遵循该系列框架定义的应用服务架构。该标准并非重新定义轮胎压力传感器的硬件制造标准，而是专注于应用软件层面的互操作性，即如何利用车载远程信息处理单元（OBU）或网关，将来自不同厂商的TPM传感器数据传输至后台应用系统。其主要技术内容可概括为以下四个方面：3.1通用平台要求标准定义了TPM应用在TARV框架下的通用服务平台要求。这包括：服务提供商的认证机制、车载单元与后台服务器之间的安全通信链路（基于公钥基础设施PKI或类似强认证协议）、数据存储与隐私保护规则。标准明确要求，TPM数据的传输必须满足数据最小化原则，仅传递与安全、维护合规相关的必要信息，避免过度收集驾驶员或车辆无关隐私数据。3.2核心功能规范ISO15638-23:2025明确了TPM应用应具备的最基本功能集：-数据获取：实时接收来自每个轮胎（包括备胎）的压力和温度数据，采样频率应不低于安全行驶所需的阈值。-状态判定：根据预设的车厂参数，判定各轮胎状态（正常、低压、高压、快速泄漏、温度报警）。-报警逻辑：定义不同报警等级的触发条件、呈现方式及上报频率。例如，一级警报（轻微压力泄漏）可通过仪表盘警示；二级警报（严重快速泄漏）需立即通过车载终端向远程监控中心触发紧急上报。-远程配置：允许经授权的车队管理者或服务商通过无线网络，远程更新TPM报警阈值、切换工作模式（如运输模式/空载模式）。3.3数据接口与信息结构互操作性是本标准的重点。标准采用统一建模语言（UML）定义了TPM应用服务的数据结构，包括“轮胎压力数据帧”、“轮胎状态事件帧”和“系统诊断帧”。这些数据结构确保了即使OBU和传感器来自不同的制造商，也能实现数据含义的无歧义解析。例如，“轮胎压力数据帧”包含：轮胎ID、位置编码（左前/右后等）、压力值、温度值、时间戳、数据置信等级等字段，并采用ISO22901（车用开放式诊断数据交换标准）中的部分元素进行扩展，保证了与OBD（车载诊断系统）接口的兼容性。3.4一致性测试方法为确保不同供应商产品的实际部署效果符合标准要求，ISO15638-23:2025提供了详细的一致性测试方案。这包括测试用例、测试流程及通过/失败标准。测试涵盖：数据格式正确性、通信协议符合度、报警响应时间、以及与框架其他部分（如远程信息处理网关）的交互逻辑。通过标准化的一致性测试，极大地降低了系统集成的风险与成本。4.介绍修订的主要参与单位ISO15638-23:2025的制定与发布，凝聚了全球智能交通、汽车制造、通信及轮胎行业顶尖专家与机构的智慧。其中，国际标准化组织/技术委员会ISO/TC204（智能运输系统）作为标准的归口管理单位，发挥了核心作用。而在具体的修订工作中，一个尤为关键的角色是来自美国的安波福（AptivPLC）（或其前身德尔福汽车/穆格（Moog）部分技术路线）以及欧洲的大陆集团（ContinentalAG）所代表的汽车零部件与软件服务商。为更具体地展示参与单位的贡献，我们重点介绍车载信息系统与商用车安全领域的领导者——威伯科（WABCO）（现已被采埃孚ZF集团收购，但其技术遗产在标准制定中影响深远）。威伯科（WABCO）是全球领先的商用车辆制动系统、悬挂系统及先进驾驶辅助系统（ADAS）供应商。在ISO15638-23:2025的立项与开发过程中，威伯科的商用车远程信息处理业务部门扮演了技术中坚力量。具体包括：1.技术经验输出：威伯科在商用车辆气动系统控制以及胎压监测与自动充放气系统（如其经典的IVTM系统——智能车辆轮胎管理）方面拥有数十年技术积累。IVTM系统不仅能够监测胎压，还能在行驶中自动调节气压以适应不同载荷和路况，该系统与ISO15638-23:2025框架下的TPM概念高度吻合。威伯科的工程师将IVTM系统的实际部署经验、数据模型及与车队管理平台对接的API设计思想，带入了标准的制定过程，确保了标准内容源于产业实践。2.主导安全架构设计：基于其对ISO26262（道路车辆功能安全）和SOTIF（预期功能安全）标准的深刻理解，威伯科主导了TPM应用中关于数据安全、失效保护及报警误报率控制的章节编写。例如，他们提出并推动了“数据置信等级”字段的纳入，该字段用于标识传感器数据是直接测量值、滤波值还是基于模型估算值，有效避免了因传感器瞬时故障导致的虚警引发的错误决策（如不必要停车检查）。3.一致性测试贡献：威伯科提供了多个原型系统用于标准编制过程中的互联互通测试。通过在其位于比利时及美国密歇根州的测试场进行实车验证，验证了标准定义的框架接口与真实商用车辆（尤其是卡车、挂车组合）的电气环境、通信总线（如CAN总线）的兼容性。这些测试结果直接暴露了初始草案中的歧义与冗余，经过反复修订，最终形成了当前严谨、准确的标准文本。5.标准的影响与应用价值ISO15638-23:2025的发布，将对整个运输生态产生深远影响：-对监管部门：标准提供了一个统一的数据上报接口。执法部门可以利用该标准安全地获取在途商用车辆的轮胎安全状态，进行非现场执法和安全隐患的线上排查，而不需要依赖随机抽查。这大幅提升了监管效率，降低了人工成本。-对车队运营商：标准化意味着“即插即用”的灵活性。运营商可以选择任何符合ISO15638-23的产品组建自己的TPM系统，避免了被单一供应商锁定的风险。同时，标准化的数据分析报告将成为保险定价、车辆维护计划制定、驾驶员行为评分的科学依据。-对车辆制造商与零部件商：标准简化了研发与测试流程。整车厂（OEM）不再需要为不同TPM系统开发定制化的集成接口，只需遵循该标准，即可保证挂载在不同平台上