ISOTR 78722022 智能运输系统.移动性集成.城市ITS服务应用的数字基础设施服务角色和功能模型标准立项发展报告

智能运输系统移动性集成城市ITS服务应用的数字基础设施服务角色和功能模型标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IntelligentTransportSystems—MobilityIntegration—DigitalInfrastructureServiceRoleandFunctionalModelforUrbanITSServiceApplications摘要随着全球城市化进程的加速推进和信息技术的迅猛发展，智能运输系统（IntelligentTransportSystems,ITS）已成为解决城市交通拥堵、提升出行效率、降低能源消耗和减少环境污染的关键技术路径。然而，城市ITS服务应用的快速发展也带来了系统架构异构化、数据孤岛化、服务协同困难等突出问题，亟需建立统一的数字基础设施服务框架和功能模型予以规范。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2022年5月正式发布ISO/TR7872:2022《智能运输系统移动性集成城市ITS服务应用的数字基础设施服务角色和功能模型》，为城市级ITS的数字基础设施服务提供了系统化的技术规范与指导框架。本报告对该标准的立项背景、研制过程、核心内容、关键技术要求及推广应用前景进行系统阐述与分析。报告指出，该标准首次从服务角色与功能模型的双重维度构建了城市ITS数字基础设施的标准化架构，明确了数字基础设施在数据采集、传输、处理、融合与服务分发等环节的功能定位与交互关系，填补了国际标准化组织在移动性集成领域数字基础设施服务规范方面的空白，对于推动全球城市ITS的互联互通、数据共享和业务协同具有重要的指导意义和深远的战略价值。关键词：智能运输系统；移动性集成；数字基础设施；功能模型；服务角色；城市交通；国际标准Keywords:IntelligentTransportSystems;MobilityIntegration;DigitalInfrastructure;FunctionalModel;ServiceRole;UrbanTraffic;InternationalStandard一、引言1.1研究背景进入21世纪以来，全球主要城市普遍面临交通拥堵加剧、出行需求多元化和交通管理复杂化等多重挑战。据联合国经济和社会事务部发布的《世界城市化展望》报告预测，到2050年全球城市人口占比将达68%，城市交通系统承受的压力将持续增大。智能运输系统作为综合运用信息技术、通信技术、传感技术和控制技术来改善交通运行效能的重要手段，已成为各国交通现代化建设的战略重点。近年来，移动性集成（MobilityIntegration）概念的兴起进一步推动了ITS从单一业务系统向综合服务体系的演进。车联网（V2X）、自动驾驶、共享出行、多模式交通衔接、实时交通信息服务和交通大数据分析等新型应用不断涌现，对城市ITS基础设施提出了更高要求，突出表现为：海量异构数据的实时采集与高效融合需求、跨系统服务调用的标准化接口需求、多参与方协同运营的管理机制需求以及端-边-云协同计算架构的部署需求。然而，各城市、各设备厂商和各服务运营商在建设ITS时缺乏统一的数字基础设施服务规范，导致系统林立、接口繁杂、数据格式各异，严重制约了城市级交通信息共享和业务协同的深度实现。1.2标准研制意义ISO/TR7872:2022的制定和发布具有多重意义。从技术层面看，该标准首次系统地提出了城市ITS服务应用中数字基础设施的服务角色分类体系和功能模型框架，为各类交通信息服务的互联互通提供了“通用语言”。从产业层面看，该标准有助于引导设备制造商、软件开发商、系统集成商和交通运营机构在统一框架下开展产品研发和服务部署，降低系统集成成本，促进产业生态的健康发展。从政策层面看，该标准为各国城市交通管理部门制定ITS发展规划和技术政策提供了重要参考依据，有助于推动城市交通治理体系和治理能力现代化。二、标准立项背景与研制历程2.1立项背景ISO/TR7872:2022由国际标准化组织下设的智能运输系统技术委员会（ISO/TC204）归口管理。ISO/TC204成立于1992年，负责制定智能运输系统领域的国际标准，其工作范围涵盖运输信息服务、交通管理、电子收费、自动驾驶、公共交通运营及多模式出行等相关领域。随着ISO/TC204组织制定的地面交通专用短程通信（DSRC）、交通信息编码、电子收费等基础性标准陆续发布，国际社会逐渐意识到，单纯依靠单项业务标准难以支撑城市级ITS的综合集成与协同服务。2018年前后，ISO/TC204内多个专家团队提出应当从体系架构层面研究数字基础设施在ITS中的作用与功能定位。2019年，ISO/TC204正式启动该领域的技术报告研制工作，成立专项工作组（WG-WorkingGroup），由来自中国、日本、韩国、美国、德国、法国等多个国家的专家共同参与。2.2研制历程该标准的研制经历了需求调研、草案编制、专家评审和最终发布四个主要阶段。-需求调研阶段（2019—2020年）：工作组对全球主要城市的ITS建设现状进行了广泛调研，梳理了各地在数字基础设施建设中存在的共性问题与差异特征，重点分析了欧洲的C-ITS（协同式智能运输系统）部署、日本的车辆信息与通信系统（VICS）、中国的“智慧公路”和“车路云一体化”示范项目以及美国的网联汽车（CV）试点等典型实践。-草案编制阶段（2020—2021年）：工作组在综合各方意见的基础上，形成了技术报告的草案框架。期间，围绕数字基础设施服务角色的分类方式、功能模型的层次划分、接口定义粒度等核心议题，各成员国代表进行了多轮深入研讨与沟通，通过十余轮修改完善，逐步形成了共识性文本。-专家评审阶段（2021年下半年）：草案提交至ISO/TC204各成员国进行投票和意见征询。各成员国提交了大量建设性意见，工作组逐条进行了审议和回应，进一步优化了标准内容的结构和表述。-正式发布阶段（2022年5月）：经过严格的国际标准化审查程序，ISO/TR7872:2022于2022年5月11日正式发布，标准状态为现行，分类号为“运输综合”。三、标准核心内容解析3.1标准定位与适用范围ISO/TR7872:2022属于技术报告（TechnicalReport,TR）类型文件，其定位是为城市ITS服务应用中的数字基础设施提供参考性框架和指导性规范。该标准适用于城市范围内涉及多模式交通出行服务、交通管理与控制、交通安全保障和交通信息服务等各类ITS应用场景中的数字基础设施规划、设计、建设与运营环节。标准明确其研究对象是“数字基础设施”（DigitalInfrastructure），即支撑ITS各类应用运行的基础性数字化资源与服务能力的集合，包括但不限于通信网络设施、计算存储资源、数据资源管理平台、定位导航服务、信息安全保障机制等。与之相对应的是“物理基础设施”（如道路、桥梁、信号灯）和“服务应用”（如导航、信控优化、出行规划等）。3.2数字基础设施服务角色分类ISO/TR7872:2022的核心贡献之一在于明确了城市ITS数字基础设施的服务角色（ServiceRoles）。标准将数字基础设施的服务角色划分为以下几个主要类别：（1）数据采集服务角色数据采集是数字基础设施的基本功能。该角色负责从各类传感器、探测设备、车辆终端、移动终端和交通管理设施中获取多源交通数据，涵盖交通流量、车速、占有率、排队长度、行程时间、天气环境、事件信息等。标准建议数据采集服务应具备多源异构接入能力、数据质量校验能力和采集任务的动态调度能力。（2）数据传输服务角色数据传输服务角色负责构建覆盖城市范围的高速、可靠、低时延的通信传输通道，实现感知层、计算层和应用层之间的数据高效流转。标准充分考虑了5G通信、光纤宽带、DSRC、C-V2X等多种通信技术的融合应用场景，并提出数据传输服务应支持不同服务质量（QoS）等级的需求差异化保障。（3）数据处理与融合服务角色（4）服务支撑与管理角色服务支撑与管理角色面向ITS应用层的多样化需求，提供统一的服务注册、服务发现、服务编排、权限管理和计量计费等基础能力。该角色建立起应用层与基础设施层之间的桥梁，确保各类交通服务能够在统一规范下协同运行。标准指出，服务支撑层的设计应采用松耦合的微服务架构理念，以提升系统的灵活性、可扩展性和可维护性。（5）安全与隐私保障角色随着交通数据规模的急剧扩大和数据价值的不断提升，信息安全与隐私保护已成为数字基础设施不可回避的重要议题。标准明确数字基础设施应提供端到端的数据加密、访问控制、身份认证、入侵检测、数据脱敏和隐私保护等安全保障服务，确保交通数据和用户隐私在采集、传输、处理和共享全链路中得到有效保护。3.3功能模型框架ISO/TR7872:2022在明确服务角色的基础上，进一步构建了城市ITS数字基础设施的功能模型框架。该框架采用分层架构的方式，将数字基础设施的功能从底至上划分为四个层次：感知与接入层：负责物理世界交通信息的感知获取与各类终端的接入适配。该层主要包括路侧感知设备（如摄像头、雷达、气象站）、车载终端设备、移动终端软件及相应的接入网关和协议转换模块。网络与通信层：负责数据的可靠传输和网络资源的灵活调度。该层涵盖接入网、骨干网和核心网，支持光纤、5G/NR、LTE-V2X、DSRC、Wi-Fi等多种通信方式的无缝衔接。数据与服务支撑层：该层是功能模型的核心层，涵盖数据管理、计算处理、服务管理和安全保障四大功能域。数据管理功能域负责数据的存储、编目、索引和质量管理；计算处理功能域负责实时分析、离线挖掘和人工智能算法运行；服务管理功能域负责服务的全生命周期管理；安全保障功能域为整个架构提供横切式的安全支撑。应用服务层：该层面向最终用户和业务部门提供各类具体的交通服务，如实时交通信息服务、信号优化控制、公共交通调度、共享出行管理、应急指挥调度和出行即服务（MaaS）等。各层之间通过标准化的接口和协议实现互联互通，层与层之间保持松耦合关系，确保某一层的技术更新或功能扩展不至于影响其他层的正常运行。该功能模型为城市ITS数字基础设施的建设提供了清晰的架构蓝图和实施路径参考。3.4关键技术要求标准在实际应用层面提出了若干关键技术要求，主要包括：-互操作性要求：数字基础设施各组成要素之间以及数字基础设施与各类ITS应用之间应实现无缝互操作，接口设计应遵循公开标准和协议，避免私有化锁定。-可扩展性要求：基础设施应支持从局部试点到全域覆盖的渐进式扩展，具备动态增加新设备、新服务和新用户的能力。-弹性与可靠性要求：关键功能应具备冗余备份和故障切换能力，确保在部分节点故障时系统的整体服务能力不受严重影响。-实时性要求：面向交通安全类应用的服务应在满足端到端低时延的前提下进行数据传输和处理，面向效率类应用则可根据业务场景允许较宽的时延范围。-数据治理要求：应建立完善的数据资源目录、数据质量评估机制和数据共享规则，推动跨部门、跨系统的数据有序流通。四、主要参与单位介绍4.1中国主导参与单位在ISO/TR7872:2022的研制过程中，中国作为ISO/TC204的重要成员国，发挥了积极而关键的作用。其中，中国智能交通产业联盟（以下简称“联盟”）作为全国智能运输系统标准化技术委员会（SAC/TC268）的秘书处单位，深度参与了本标准的立项论证、内容编制和技术评审的全过程。中国智能交通产业联盟成立于2013年，是经民政部批准注册的全国性行业组织，业务主管部门为交通运输部，现有成员单位涵盖国内智能交通领域主要的科研院所、高等院校、设备制造企业、系统集成商、通信运营商和交通管理部门等。联盟长期致力于智能交通领域的标准体系研究和技术标准制修订工作，组织研制了多项行业标准和团体标准，并在车路协同、自动驾驶测试、城市交通大数据等前沿领域积累了丰富的标准化实践经验。在ISO/TR7872:2022的研制过程中，联盟组织了国内相关科研机构和企业专家组成的工作团队，结合我国在“智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展”试点、北京冬奥会智慧交通保障、雄安新区数字交通建设等重大工程中的实践经验，向国际工作组提交了多项技术提案和修改意见。特别是在数字基础设施服务角色分类和服务支撑层功能设计方面，中国团队提出的“平台化服务”和“数据融合中台”的理念得到了国际专家的广泛认可和采纳，为标准的最终形成发挥了重要的推动作用。此外，来自日本、韩国、德国、法国和美国的专家也在标准的研制中做出了重要贡献。日本专家在城市交通信息服务的实际应用方面提供了丰富的案例支撑；德国和法国专家在系统架构设计方法论方面提出了有益建议；美国专家则在信息安全保障和隐私保护方面贡献了技术思路。五、标准实施应用与影响5.1对城市交通管理的促进ISO/TR7872:2022为城市交通管理部门提供了数字基础设施规划建设的参考框架。各城市可依据标准中的服务角色和功能模型，对本地区现有的ITS基础设施开展差距分析和能力评估，识别短板并优化建设策略。同时，标准中所提出的互操作性要求和接口规范建议有助于不同系统之间的数据对接和业务协同，为打破“信息孤岛”和“数据烟囱”提供了路径指引。5.2对产业发展的推动作用对于智能交通产业链上的各类企业而言，ISO/TR7872:2022为产品研发提供了明确的技术方向。设备制造商可参照标准中的感知层功能要求开发标准化产品；软件企业可依据服务支撑层的功能域设计，开发可复用的平台化软件产品；通信服务商可根据网络层的规划要求优化网络部署方案。统一的框架有助于降低产业链上下游之间的协作成本，促进规模化应用和市场快速拓展。5.3对国际协同的支撑意义城市交通问题具有全球共性，数字化、网络化、智能化是全球城市交通发展的共同趋势。ISO/TR7872:2022的发布为各国城市ITS建设提供了共同的参考基准，促进了各国之间的经验分享和技术合作。同时，标准作为国际标准化组织发布的技术文件，也有助于推动全球范围内ITS设备和系统的互联互通，为跨国出行服务和企业全球化发展创造了更为有利的技术条件。六、结论与展望ISO/TR7872:2022《智能运输系统移动性集成城市ITS服务应用的数字基础设施服务角色和功能模型》的发布，标志着国际智能运输系统标准化工作从单一业务标准向系统架构级标准的纵深推进。该标准首次在城市ITS应用场景下系统性地定义了数字基础设施的服务角色，并建立了层次化功能模型，为城市级交通信息服务的标准化建设提供了基础性参考框架。标准的发布不仅弥补了国际标准化组织在移动性集成领域数字基础设施框架标准方面的空白，也为各国优化智能交通建设布局、促进产业协同发展、深化国际交流合作提供了重要技术支撑。展望未来，随着人工智能、5G/6G通信、边缘计算和自动驾驶等技术的快速迭代发展，城市ITS数字基础设施将向更加智能、开放和安全的方向演进。ISO/TC204将在ISO/TR7872的基础上继续深化相关标准的研制工作，推动技术报告向正式国际标准（InternationalStandard,IS）的转化，并进一步拓展面向车路云一体化、出行即服务（MaaS）和自动驾驶协同管控等新场景的标准制定。同时，随着中国在该领域影响力的持续提升，中国标准和实践经验的国际贡献也将不断增强，为全球