智能运输系统 陆路运输用基于网络的精确定位基础设施 第2部分游牧设备的功能要求和数据集标准立项发展报告

智能运输系统陆路运输用基于网络的精确定位基础设施第2部分:游牧设备的功能要求和数据集标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems(ITS)—Network-basedprecisepositioninginfrastructureforlandtransportation—Part2:Functionalrequirementsanddatasetsfornomadicdevices摘要本报告旨在对国际标准ISO22086-2:2024《智能运输系统陆路运输用基于网络的精确定位基础设施第2部分:游牧设备的功能要求和数据集》的立项背景、技术内容与发展历程进行系统性阐述。随着智能运输系统（ITS）在全球范围内的快速部署，高精度、高可靠性的定位服务已成为支撑自动驾驶、车路协同、智慧交通管理等核心应用的关键基础设施。传统的全球导航卫星系统（GNSS）在复杂城市环境、隧道、立交桥等场景下存在信号遮挡和多径效应，难以满足亚米级乃至厘米级的定位精度需求。因此，基于网络的精确定位（Network-basedPrecisePositioning,NPP）技术应运而生，通过蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等多种通信方式，结合差分改正、实时动态定位（RTK）及精密单点定位（PPP）等算法，实现广域、无缝、高精度的定位服务。ISO22086-2:2024作为该系列标准的第二部分，聚焦于游牧设备（NomadicDevices），如智能手机、平板电脑、便携式导航仪等移动终端的应用。该标准明确了此类设备接入基于网络的精确定位基础设施时应满足的功能性要求，包括设备能力、通信协议、数据交换格式、安全隐私保护等，并详细定义了所需的数据集，如表征定位服务质量的精度、可用性、完好性等关键性能指标。本报告通过对标准文本的深入解读，分析了该标准对于推动移动终端定位能力标准化、促进产业链上下游协同创新、加速智慧出行应用落地等方面的重要价值。报告得出结论：ISO22086-2:2024的发布，标志着智能运输系统领域在标准化、模块化、开放化方面迈出了重要一步，为未来更广泛的基于位置的服务（LBS）和自动驾驶功能普及奠定了坚实的基础。关键词智能运输系统；基于网络的精确定位；游牧设备；功能要求；数据集；标准立项；国际标准KeywordsIntelligentTransportSystems(ITS);Network-basedPrecisePositioning(NPP);NomadicDevices;FunctionalRequirements;DataSets;StandardizationInitiative;InternationalStandard正文1.标准立项背景与需求分析智能运输系统（ITS）的发展已从单一的交通信息管理，演进到以网联化、智能化为特征的协同式智慧交通体系。在这一体系中，车辆、基础设施、行人及各类终端设备需要通过高度精确和可靠的时空信息进行实时交互，以实现诸如自动驾驶、高级驾驶辅助系统（ADAS）、动态路径规划、拥堵预测、电子收费、紧急救援报警等功能。然而，传统基于GNSS的定位技术，其典型精度在开阔环境为5-10米，在受遮挡的城市峡谷中精度下降至10-50米，且存在信号丢失和跳变的风险，远远无法满足上述应用的严苛要求。为解决此问题，基于网络的精确定位（NPP）技术成为研究热点。该技术利用通信网络（如4G/5G、Wi-Fi、NB-IoT）定位服务，并结合网络差分改正信息（如Ntrip协议）、参考站网络（CORS）或多源传感器融合算法，为用户终端提供实时的、高精度的位置坐标。然而，由于不同网络运营商、设备制造商和应用服务商采用的技术方案和接口协议各异，导致系统间互操作性差，部署成本高，阻碍了该技术的规模化应用。因此，制定统一的国际标准，规范NPP基础设施的架构、接口、功能与数据格式，成为产业界的迫切需求。ISO22086系列标准正是在此背景下由国际标准化组织（ISO）下属的智能运输系统技术委员会（ISO/TC204）启动研制的。该系列标准旨在为陆路运输领域建立一个基于网络的精确定位基础设施框架。2.标准的主要内容与技术解析ISO22086-2:2024专注于该基础设施的终端侧——游牧设备，即那些并非固定安装在车辆上，而是由用户携带入车或车载使用的移动计算设备。标准核心内容可归纳为以下几个方面：2.1功能要求(FunctionalRequirements)本标准详细规定了游牧设备作为NPP基础设施的客户端，应具备的一系列功能特性，以确保其能有效接入并利用定位基础设施：*定位服务能力(PositioningServiceCapability):设备应能接收和处理来自NPP基础设施的定位辅助信息（如差分改正数据、星历数据、辅助GPS信息等）。设备自身的传感器（如IMU、加速度计、陀螺仪、摄像头）可作为补充，在数据链路中断时支持“航位推算”等自主定位模式。*通信协议支持(CommunicationProtocolSupport):明确规定了设备与NPP服务器之间进行数据交换所必须遵循的标准协议。这通常包括HTTP/HTTPS、MQTT、Ntrip等，以及基于蜂窝网络的定位协议（如LPP,LTEPositioningProtocol）。标准强调了协议的低延迟、高可靠性和易部署性。*服务质量（QoS）度量与上报(ServiceQualityMeasurementandReporting):游牧设备需要能够实时监测自身定位结果的各项性能指标，例如：*精度(Accuracy):水平定位误差，通常以米或厘米表示。*可用性(Availability):满足预设精度要求的定位服务在指定时间内的可用百分比。*完好性(Integrity):对定位结果正确性的置信水平，包括告警限值（AlertLimit）和首次告警时间（TimetoAlert）。*连续性(Continuity):在预定运行阶段内，定位功能保持无中断的概率。*安全性与隐私保护(SecurityandPrivacy):标准要求设备支持身份认证和加密通信，防止未经授权的访问和数据篡改。特别强调了对用户位置轨迹数据的隐私保护，要求数据在传输和存储过程中进行脱敏或匿名化处理，并遵循相关数据保护法规。*能耗管理(EnergyManagement):考虑游牧设备（如智能手机）的电池续航，标准鼓励低功耗的定位设计，例如采用自适应定位策略（根据场景需求动态调整定位频率和精度），以及在后台任务中使用网络辅助定位降低能耗。2.2数据集定义(DataSetsDefinition)标准的核心技术贡献之一是对游牧设备与NPP基础设施交互所需的数据集进行了规范化和结构化定义。这些数据集是确保数据互操作性的基础：*定位请求数据集(LocationRequestDataSet):设备向NPP服务器发送的请求，包含设备标识、设备类型、所需的精度等级（如米级、亚米级、厘米级）、需要的刷新率、可接受的延迟、传感器能力描述、以及用户隐私偏好。*定位响应数据集(LocationResponseDataSet):服务器返回的定位结果与辅助信息。它包括：*设备最终的经纬度、高度、速度、方向和时间戳。*定位质量指标（QoP），如精度半径、完好性告警状态、可用性置信度。*辅助数据，如差分改正数据、星历参数、参考站坐标等。*服务质量（QoS）统计数据集(QoSStatisticsDataSet):设备在上报周期内，对其定位性能的汇总统计，包括成功/失败次数、平均精度、延迟分布、网络使用情况等，用于网络规划和服务优化。*设备诊断数据集(DeviceDiagnosticDataSet):用于故障排查和维护，包含设备硬件状态、软件版本、信号强度、电池电量等。2.3应用场景与价值该标准的应用场景广泛，主要包括：*共享出行：提升共享单车、电动滑板车、共享出租车的实时定位精度，实现更精准的电子围栏停车、智能调度和路线规划。*城市停车管理：为移动端停车应用提供室内外无缝的停车位置引导，特别是多层停车场内的车位级导航。*高级驾驶辅助系统（ADAS）：为车载导航MapApp提供辅助定位，在无GPS信号的隧道或高架桥下，借助手机IMU与网络辅助数据维持精准导航。*物流与末端配送：对快递员手持终端进行亚米级定位，实现快件的准确签收和路径回溯。*个人出行安全：在紧急呼叫系统（eCall）中，游牧设备可提供更精确的现场位置，加速救援响应。该标准通过统一接口和数据集，降低了应用集成成本，避免了碎片化开发，极大地促进了移动终端定位产业链的成熟。3.参与研制的代表性单位分析ISO22086-2:2024的制定汇聚了全球范围内的技术领先企业和研究机构。本报告详细介绍其中的核心推动者之一——中国信息通信科技集团有限公司（ChinaInformationandCommunicationTechnologiesGroupCorporation,CICT）。CICT是直属国务院国资委的中央企业，旗下拥有大唐电信、烽火通信等多家上市公司。3.1单位的核心能力与标准化工作参与CICT作为中国移动通信和光通信领域的国家队，在智能运输系统领域拥有深厚的技术积累。其旗下的大唐高鸿等子公司长期深耕车联网（C-V2X）和智慧交通领域，是国际标准ISO22086系列的积极参与者。在具体工作中，CICT团队基于其在蜂窝网络定位（特别是LTE/5G定位）、高精度授时和多源融合定位算法方面的研究积累，为本标准中关于“基于5G网络的精确定位”部分的条款提供了关键输入。例如，关于5G新空口定位（NRPositioning）在游牧设备上的适配性、不同精度等级下的网络资源分配策略等，CICT均提交了大量技术报告和实验数据。3.2技术贡献与影响力CICT在标准制定中的具体贡献体现在：*明确游牧设备在5G定位中的角色：提出了区分游牧设备与车载设备能力的差异，强调了前者在计算能力、功耗和无线环境敏感度等方面的独特约束，从而影响了标准中关于“功能要求”章节对低功耗和自适应定位技术的定义。*提供数据集定义的实践案例：利用其在国家“智能网联汽车测试示范区”中的测试数据，论证了高精度定位服务质量（QoS）数据集在实际环境中采集的可行性和重要性，推动了标准中QoS统计数据集定义的完善。*促进标准的技术创新：倡导在标准框架内引入对“网络侧计算辅助”（如MEC边缘计算）的支持，使得游牧设备可以更高效地完成复杂融合定位计算，提升了标准的实用性。作为中国企业，CICT的加入有效提升了中国在智能运输国际标准制定中的话语权，并将中国在C-V2X和5G定位领域的先进经验融入国际标准，为全球产业贡献了“中国方案”。4.标准的发展历程与未来展望4.1发展历程ISO22086系列标准的研制始于2019年左右，由ISO/TC204/WG19（移动网络与定位工作组）负责。历经项目提案（NP）、工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）及最终国际标准草案（FDIS）等阶段，ISO22086-1（总体框架）与ISO22086-2于2024年同步发布。该标准从立项到发布，历时近5年，体现了国际标准化工作的严谨性和广泛共识。4.2未来展望随着6G、人工智能、数字孪生等新技术的涌现，本标准将对未来的智能运输系统产生更深远的影响：1.与6G定位深度融合：未来6G网络将原生支持通感算一体化，提供亚厘米级甚至毫米级精度的定位。ISO22086-2将需要修订，以适配6G新空口的定位能力和新定义的定位服务集。2.迈向“高精实时”数字底座：该标准将为构建车辆端的“时空数字底座”提供支撑。游牧设备（如手机）的精准位置数据，将成为城市数字孪生、动态高精地图更新的关键输入源。3.隐私保护技术升级：未来对位置隐私的需求将更加严苛。标准可能会引入联邦学习、差分隐私等高级技术，在不泄露原始数据的情况下完成定位协同计算。4.多场景覆盖与无损切换：标准将推动室内外无缝定位切换的完善，特别是从室内（如商场、停车场）到室外（开阔道路）的接口定义，以及在不同精度的定位层级（如米级与厘米级）之间的平滑过渡。总之，ISO22086-2:2024标准的发布，不仅是技术规范的里程碑，更是构建未来透明、高效、安全的智慧出行生态的核心基石。结论ISO22086-2:2024《智能运输系统陆路运输用基于网络的精确定位基础设施第2部分:游牧设备的功能要求和数据