ISOTS 22726-12023 智能运输系统.连接和自动驾驶系统应用的动态数据和地图数据库规范.第1部分静态地图数据协调用结构和逻辑数据模型标准立项发展报告

智能运输系统连接和自动驾驶系统应用的动态数据和地图数据库规范第1部分：静态地图数据协调用结构和逻辑数据模型标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IntelligentTransportSystems—DynamicDataandMapDatabaseSpecificationforConnectedandAutomatedDrivingSystemApplications—Part1:ArchitectureandLogicalDataModelforHarmonizationofStaticMapData摘要随着智能运输系统（ITS）和自动驾驶技术的快速发展，高精度静态地图数据作为连接和自动驾驶（CAD）系统的核心基础数据源，其标准化需求日益迫切。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO/TS22726-1:2023标准为研究对象，系统梳理该标准的立项背景、技术框架和核心内容，深入分析其在静态地图数据协调、逻辑数据模型构建及系统架构设计方面的技术特点与创新价值。报告指出，该标准虽已废止，但其确立的架构原则和逻辑数据模型方法为后续动态地图数据标准化工作奠定了重要技术基础，对智能运输系统地图数据的互操作性、可扩展性和一致性具有里程碑式意义。报告还介绍了主要参与单位的技术贡献，并对智能运输系统地图数据标准的未来发展方向进行了展望，提出针对静态与动态数据融合、跨域协同及标准化生态建设的建议。关键词：智能运输系统；连接和自动驾驶；静态地图数据；逻辑数据模型；地图数据库；标准化Keywords:IntelligentTransportSystems;ConnectedandAutomatedDriving;StaticMapData;LogicalDataModel;MapDatabase;Standardization一、引言智能运输系统（IntelligentTransportSystems,ITS）作为现代交通运输体系的核心组成部分，正在经历从辅助驾驶向高度自动化、网联化方向快速演进。连接和自动驾驶（ConnectedandAutomatedDriving,CAD）系统对地图数据提出了前所未有的高精度、高实时性和强一致性要求。在此背景下，地图数据（尤其是高精度静态地图数据）的标准化成为保障CAD系统安全、可靠运行的关键技术前提。然而，由于静态地图数据涉及多源采集、多尺度表达、多格式交换以及多系统共享等复杂环节，各国在数据模型、坐标系、要素分类和语义定义等方面存在显著差异，严重制约了全球范围内CAD系统的跨区域部署和互联互通。为此，国际标准化组织（ISO）下属的智能运输系统技术委员会（ISO/TC204）启动了ISO/TS22726系列标准的制定工作，旨在通过构建统一的架构和逻辑数据模型，实现静态地图数据的协调与融合。本报告聚焦ISO/TS22726-1:2023标准的立项、编制、技术特征及其行业影响，旨在为相关研究人员、标准工作者和产业实践者提供系统性的参考与借鉴。二、标准立项背景与意义2.1标准立项背景随着全球汽车产业加速向智能化、网联化方向转型，高精度地图作为L3级及以上自动驾驶系统的核心传感器之一，其战略价值与日俱增。根据国际自动机工程师学会（SAE）J3016标准，L3级及以上级别的自动驾驶系统对地图数据在横向精度、纵向精度、要素完整性以及更新时效性等方面均有严格要求。ISO/TC204于2017年前后启动了与高精度地图相关的标准预研项目，对当时全球主要的高精度地图数据格式（包括NDS、OpenDrive、TomTomHDMap、HEREHDLiveMap等）进行了系统调研和技术比对。调研发现，各主流格式在数据模型设计、要素分类体系、坐标参考框架及交换接口方面各成体系、互不兼容。这种碎片化状态不仅增加了地图生产商和汽车制造商的技术适配成本，也对于CAD系统的跨国、跨域部署构成了实质性障碍。在此背景下，ISO/TC204于2019年正式立项ISO/TS22726系列标准，旨在：（1）建立连接和自动驾驶系统应用场景下的动态数据与地图数据库的规范化技术指南；（2）通过架构和逻辑数据模型的标准化，实现静态地图数据在多源数据源之间的协调与统一；（3）为后续动态地图数据（如实时交通信息、道路施工、临时事件等）的标准化提供基础性框架。2.2标准立项意义该标准的制定具有多重战略意义。首先，标准化是CAD系统安全运行的根本保障。高精度地图数据的错误或不一致可能直接导致感知、规划或控制模块的判断失误，从而引发严重安全事故。通过统一的逻辑数据模型，可以显著降低数据歧义性和语义冲突风险。其次，标准化是产业降本增效的必由之路。统一的数据架构能够有效降低地图数据在生产、加工、分发和更新等环节的重复投入，支撑跨平台、跨车型的数据复用，从而促进产业链上下游的高效协作。再次，标准化是国际化协同的重要纽带。作为国际标准，该文件有助于消除各国在CAD地图数据领域的技术壁垒，促进全球智能运输生态的互联互通，为跨国出行和跨境物流提供统一的技术支撑。三、标准主要内容与技术框架3.1标准定位与适用范围ISO/TS22726-1:2023作为ISO/TS22726系列标准的第1部分，聚焦于静态地图数据协调所必需的架构设计和逻辑数据模型。该标准属于技术规范（TechnicalSpecification,TS）类文件，其定位介于技术报告（TR）与国际标准（IS）之间，旨在通过较快速的发布机制将技术成果转化为可应用的技术规范，并在实践中验证和完善。标准适用范围包括但不限于以下地图数据应用场景：-车道级导航与路径规划；-高精度定位与地图匹配；-驾驶策略决策支持（如变道、汇入、交叉口通行等）；-车路协同（V2X）场景中的地图信息交互；-自动驾驶仿真测试中的地图场景重建。3.2架构设计框架标准首先确立了一套面向CAD系统静态地图数据协调的分层架构。该架构参照ISO/TS22726系列标准的总体设计，将地图数据体系划分为物理采集层、数据组织层、语义解释层和应用服务层等逻辑层次，在各层之间定义明确的接口关系和数据流转路径。这种分层方法有助于在地图数据的生产者、汇聚方和应用方之间建立清晰的职责边界，并支持不同技术路线的兼容接入。架构设计的核心目标包括：-互操作性：保障不同供应商的地图数据能够在同一CAD系统中混合使用；-可扩展性：支持新增数据要素和新兴应用场景的平滑接入；-可追溯性：通过元数据和数据来源标识，实现数据变更的全程可追踪。3.3逻辑数据模型逻辑数据模型是该标准的核心技术贡献之一。该模型定义了静态地图数据的要素分类体系、属性结构、几何表达方式、空间关系语义及要素之间的拓扑关联。在要素分类方面，标准涵盖了道路网络要素（道路段、交叉口、匝道、环岛等）、车道要素（车道边界线、车道中心线、车道宽度、车道类型等）、交通设施要素（交通标志、信号灯、路侧单元等）、道路附属要素（护栏、隧道、桥梁、收费站等）以及定位参考要素（地标建筑物、高辨识度点等）。在几何与拓扑方面，标准采用了节点-边-面（Node-Edge-Face）的基本拓扑结构，支持二维和三维空间表达，并对各要素间的连接关系、邻接关系和包含关系进行了规范化定义。同时，标准还引入了面向CAD应用的地图数据质量指标框架，包括精度、完整性、逻辑一致性、时间一致性和语义准确性等维度。3.4数据交换与接口规范为支持异构系统间的数据共享，标准还对静态地图数据的交换格式和接口方式进行了规范，包括数据文件的物理组织方式、坐标参考系的统一表达、数据字典的编码规则以及基于XML、GeoJSON等通用格式的交换语法，支持在数据采集、融合、发布到车载端应用等不同环节间的平滑数据流转。四、主要参与单位及技术贡献ISO/TS22726-1:2023的制定汇聚了全球智能运输系统领域多家权威机构与头部企业的集体智慧。其中，日本国土交通省下属的国立研究开发法人土木研究所（PWRI）及其关联机构在标准制定中发挥了突出的组织协调和技术主导作用。土木研究所是日本在土木工程和智能交通领域最重要的国家级科研机构之一，长期承担智能运输系统相关国家标准的研发与推广工作。在此次ISO/TS22726-1的编制过程中，土木研究所牵头组织了日方技术团队，系统梳理了日本在车辆与道路协同领域积累的大量车路协同地图数据应用经验，包括丰田、日产等车企在动态地图方面的实际需求反馈，以及日本国土交通省在数字道路地图建设方面的政策导向。其核心贡献包括：-提出面向CAD系统的分层静态地图架构设想，该设想后被ISO/TC204采纳为ISO/TS22726-1的架构基础，体现了从"采集-处理-应用"全过程视角设计地图数据体系的工程思想；-主导逻辑数据模型中道路要素分类体系的编制，将日本在先进安全车辆（ASV）项目及智慧道路建设中积累的要素分类经验转化为国际标准语言；-推动静态地图数据与动态交通数据接口的一体化设计，为系列标准的后续部分（即动态数据规范）预留了充分的技术接口和数据兼容空间；-组织多轮国际测试与验证，联合欧洲、北美等多国技术团队，在日本多个智能交通试验场开展了标准草案的实测验证，为标准的可操作性和工程适用性提供了充分的数据支撑。五、行业影响与应用前景5.1对智能运输系统标准体系的影响ISO/TS22726-1:2023的发布，填补了CAD系统静态地图数据国际标准领域的空白，与ISO/TS22726系列其他部分（动态数据规范）、ISO14296（地理数据文件）、ISO17572（位置编码）等相关标准共同构成了面向智能运输系统的地图数据标准家族。其确立的架构方法和逻辑数据模型为后续标准的编制提供了重要的方法学参考。5.2对自动驾驶产业的影响该标准所确立的统一逻辑数据模型，为自动驾驶高精度地图的生产、交换和应用提供了公用的语义基础。对于地图供应商而言，可以降低面向多客户定制化适配的成本；对于整车厂商而言，可以在不同车型和不同市场上复用统一的地图数据引擎，降低系统集成复杂度；对于高精度定位服务商和V2X通信设备商而言，统一的静态地图语义可以减少通信带宽开销并提升数据融合效率。5.3标准废止的技术审视需要指出的是，该标准已于其发布后被ISO/TC204依据标准复审程序废止。废止的主要原因并非标准技术内容存在根本性缺陷，而在于动态地图技术和应用生态在2023年前后发生了快速演进——越来越多的产业实践表明，静态与动态地图数据在CAD应用中已呈现深度融合趋势，单纯以静态地图为对象设定独立的技术规范已不足以满足产业的综合性需求。此外，ISO/TC204也在同步推进新一代架构类标准的编制工作，为避免标准之间的重叠和冲突，复审决定废止本文件，并将其中可复用的架构原则和数据模型要素融入更新一代的标准体系之中。这一废止过程本身体现了国际标准组织在动态技术领域灵活的标准化管理策略：以TS形式快速发布技术规范，在产业实践中接受检验，再依据技术和产业演进状况及时调整标准布局。从项目管理和知识沉淀的角度来看，ISO/TS22726-1:2023所积累的技术成果和方法经验已经并正在被其后续相关标准所继承和演化，其技术价值并未伴随文件的废止而消失。六、结论与展望6.1结论ISO/TS22726-1:2023作为智能运输系统领域面向静态地图数据协调的首个国际技术规范，在架构设计和逻辑数据模型方面作出了开创性贡献。该标准的编制充分反映了全球产业界对CAD系统地图数据标准化、互操作化和语义统一化的迫切需求，其技术成果为后续动态地图数据标准化工作奠定了重要基础。尽管该标准已废止，但其在架构分层思想、要素分类体系、逻辑数据模型设计方法等方面所确立的技术路径，至今仍对智能运输系统地图数据的标准化研制具有重要的指导和借鉴意义。6.2展望展望未来，智能运输系统地图数据的标准化将呈现以下趋势：第一，静态与动态数据的深度融合。新一代标准将不再孤立地定义静态地图数据或动态数据，而是从CAD系统全场景应用的角度出发，构建一体化的数据模型和架构框架。第二，数据安全与合规标准化。随着各国对地理信息数据跨境传输和商用合规监管趋严，数据安全、隐私保护和合规审查将成为地图数据标准的重要内容。第三，AI辅助地图生产的标准化。深度学习、自动化标注和大规模众包采集技术的应用正在重塑高精度地图的生产流程，对数据质量评估和自动质检的标准化需求将进一步提升。第