ISOTR 44452021 智能交通系统.移动性集成.智能城市中其服务应用的角色模型标准立项发展报告

智能交通系统移动性集成智能城市中其服务应用的角色模型标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Mobilityintegration—RolemodelofITSserviceapplicationinsmartcities摘要随着全球城市化进程持续推进，智能交通系统（ITS）已成为智慧城市建设中的核心基础设施。然而，在智能城市多元化的应用场景下，不同交通服务系统间普遍存在数据孤岛、接口异构、职责边界模糊等突出问题，严重制约了城市级交通服务的一体化集成与协同运行。为破解上述瓶颈，国际标准化组织（ISO）于2021年9月正式发布ISO/TR4445:2021《智能交通系统移动性集成智能城市中其服务应用的角色模型》。该技术报告构建了ITS服务应用在智能城市环境中的通用角色模型框架，系统定义了服务提供者、服务消费者、基础设施管理者、数据传输中介等核心角色及其交互关系与职责边界，为各类ITS服务应用的设计、开发与集成提供了统一的参考架构。本报告对该标准的立项背景、编制过程、技术框架、核心内容及其应用价值进行全面梳理与分析，并结合全球智慧城市发展趋势，评估该标准对城市交通移动性集成体系构建的指导意义，为相关领域技术人员、标准研究人员与城市交通管理者提供综合参考。关键词：智能交通系统；移动性集成；角色模型；智慧城市；标准化；ISO/TR4445；服务应用Keywords:IntelligentTransportSystems;MobilityIntegration;RoleModel;SmartCities;Standardization;ISO/TR4445;ServiceApplication一、引言1.1标准立项背景与意义全球城市化进程的加速推进，使得城市人口密度持续攀升。据联合国经济和社会事务部发布的《世界城市化展望》报告，预计到2050年，全球城市人口占比将达到68%。城市交通作为城市运行的血脉，正面临着前所未有的压力——交通拥堵、环境污染、能源消耗、出行效率低下等问题日益突出，传统单一模式的交通管理手段已难以应对日益复杂的城市出行需求。在此背景下，智能交通系统（IntelligentTransportSystems，ITS）作为新一代信息技术与交通运输深度融合的产物，被世界各国视为破解城市交通难题的关键路径。然而，随着ITS应用场景的不断丰富，一个深层次的矛盾逐渐浮现：智慧城市中各类交通服务应用（如智能公交调度、共享出行、动态路径规划、停车诱导、交通信号优化、货运管理等）分属不同的建设主体和管理部门，系统之间缺乏统一的角色界定和交互框架，导致"各自为政、条块分割"现象普遍存在。具体而言，不同系统之间的数据格式不一致、接口协议不互通、职责边界不清晰、业务流程不协同等问题，严重制约了城市交通服务的整体效能。为此，国际标准化组织ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）于2019年正式启动移动性集成标准预研项目，旨在构建一套统一的角色模型，为智能城市中各类ITS服务应用的集成提供顶层架构指引。经过多轮国际研讨与专家论证，该预研成果最终以技术报告形式（ISO/TR4445:2021）正式发布。1.2标准基本信息ISO/TR4445:2021《智能交通系统移动性集成智能城市中其服务应用的角色模型》（Intelligenttransportsystems—Mobilityintegration—RolemodelofITSserviceapplicationinsmartcities）由国际标准化组织（ISO）于2021年9月6日正式发布，标准状态为现行有效。该标准属于技术报告（TechnicalReport）类型，分类号为运输综合领域，语言为英语，由ISO/TC204智能交通系统技术委员会归口管理。1.3术语说明"移动性集成"（MobilityIntegration），作为一个新兴的标准化概念，不同于传统意义上的"多式联运"或"交通方式衔接"，强调的是在城市整体层面，将各类交通服务在信息域、服务域和管理域三个维度进行深度贯通与协同。ISO/TR4445并非针对具体技术实现，而是从架构层面统一各方对ITS服务应用及其角色关系的认知，建立起覆盖全服务链条的"共同语言"。1.4相关内容说明在解读ISO/TR4445时，需要明确区分其与ISO14813系列及其他ITS架构标准的关系。ISO14813-1提供了ITS的基础参考架构，定义了ITS服务域的分层结构；而ISO/TR4445则聚焦于"角色模型"，即从利益相关方和服务交互的角度，刻画不同参与主体在移动性集成中的功能定位与协作方式，其视角更为聚焦。此外，二者在适用阶段上也有所差异——ISO14813-1多用于系统架构的顶层规划，而ISO/TR4445更侧重于服务应用层面的角色界定与交互规范，两者相互补充而非替代。二、标准编制过程2.1立项阶段ISO/TR4445:2021的编制工作启动于2019年。在ISO/TC204的年度全体会议上，多国代表就智能城市中ITS服务应用缺乏统一角色模型的问题进行了充分讨论，一致认为有必要在ISO层面开展相关预研工作。经过提案审议、专家评估和成员国投票等程序，该项目正式立项，项目编号为ISO/AWITR4445。2.2起草阶段项目立项后，ISO/TC204成立了专项工作组（WG），由来自中国、日本、韩国、德国、美国、法国等多个国家的标准化专家共同参与起草工作。起草组通过对全球典型智能城市ITS应用案例的系统调研，梳理了不同类型的服务应用场景及其涉及的功能角色，经过多轮工作组会议讨论、技术论证和文字修改，逐步形成了角色模型框架的核心内容。2.3征求意见与审查阶段工作草案完成后，ISO/TC204秘书处将草案文本提交各成员国征求意见。在征求意见期间，各国专家对角色定义的准确性、交互关系的完整性、用例描述的典型性等方面提出了大量建设性意见。起草组对所有反馈意见逐条进行处理和响应，对技术内容进行了多轮修改完善，形成了最终草案。2.4批准与发布阶段最终草案经ISO/TC204全体成员国投票表决通过后，提交ISO中央秘书处进行出版前的格式审查和技术校对。2021年9月6日，ISO/TR4445:2021正式出版发布。三、标准技术内容概述3.1标准适用范围ISO/TR4445:2021适用于智能城市环境下的各类ITS服务应用，涵盖公共交通管理、个性化出行服务、交通流优化控制、物流与货运管理、停车管理、共享出行等多种业务场景。标准适用于城市交通管理部门、ITS服务提供商、系统集成商、通信技术服务商、车辆制造商等相关方的规划、设计与实施工作。3.2核心角色模型框架ISO/TR4445:2021的核心贡献在于构建了一套系统化的角色模型框架。该框架从功能视角出发，将智能城市中ITS服务应用涉及的角色分为以下几个核心类别：服务提供者（ServiceProvider）：直接面向出行者或货物运输需求方提供交通相关服务的组织或系统，如公共交通运营企业、共享出行平台、物流配送企业等。服务提供者是服务价值链的前端，负责将各类交通资源转化为用户可感知的服务产品。服务消费者（ServiceConsumer）：接受交通服务的个人或组织，包括出行者、货运需求方等。在出行即服务（MaaS）模式下，服务消费者也越来越多地参与到服务评价、需求反馈和个性化定制中。基础设施管理者（InfrastructureManager）：负责城市交通基础设施（道路、桥梁、信号灯、停车场等）规划、建设、运维和管理的组织，通常为政府部门或其授权的公共机构。数据中介服务商（DataIntermediary）：在数据提供方和数据使用方之间搭建桥梁的角色，负责数据的采集、汇聚、清洗、融合、开放和交易等技术性处理。数据中介服务商的出现，有效解决了交通数据"有而不通、通而不畅"的结构性矛盾。交通运营协调者（TrafficOperationsCoordinator）：负责城市交通运行状态监测、调度协调和应急响应的角色，通常为城市交通运行指挥中心（TMC）或其信息化系统。此外，标准还定义了通信服务提供者、安全管理与认证机构等支撑性角色。每个角色均配置了明确的功能矩阵，详细说明了其在服务集成中的职责边界、信息交互对象及交互内容类型，使不同建设主体能够"对号入座"。3.3角色间交互关系该标准不仅定义了各角色的功能定位，还详细刻画了角色之间的交互关系和数据流。例如，在"动态交通信息服务"场景中，基础设施管理者通过路侧感知设备采集交通流量数据，经数据中介服务商清洗处理后提供给交通运营协调者，交通运营协调者据此形成交通态势研判结果并反馈至服务提供者，服务提供者最终将个性化的出行建议推送至服务消费者的终端设备。这五个环节之间的每一个数据流转，均通过明确定义的交互接口和消息格式完成，标准的角色模型为这种端到端的服务链路提供了规范的实现指引。3.4典型用例为帮助标准使用者更好地理解和应用角色模型，ISO/TR4445:2021提供了多个典型用例：-多模式出行规划与导航服务：展示服务提供者如何整合公交、地铁、共享单车、网约车等多种交通方式的实时信息，为用户提供一体化出行方案。-智能停车引导与管理：描绘停车场管理者、数据中介服务商、导航服务提供商和驾驶员之间的角色分工和数据交互。-公共交通优先通行控制：说明公交运营企业与交通信号控制中心之间的协同机制，以及如何通过角色模型实现公交优先信号的可靠触发与验证。-事件驱动的动态交通管控：展现从事件检测（基础设施管理者）到信息发布（服务提供者）再到出行调整（服务消费者）的闭环管理流程。四、标准关键技术与创新点分析4.1统一角色本体与层级化建模方法ISO/TR4445:2021的一个突出创新在于其对角色模型的层级化设计。标准首先定义了高层次的领域角色分类，进而细化为可执行的子角色与具体功能组件，兼顾了模型的抽象性与落地性。同时，标准对角色定义采用了规范化的本体描述语言来表达，增强了模型的计算机可读性和互操作性，为后续的模型驱动开发提供了基础。4.2以"数据流"为主线的架构组织方式有别于传统标准化文件中以"系统模块"或"接口协议"为主要组织线索的做法，ISO/TR4445:2021以数据流为主线来组织架构各要素。通过数据流将各角色串联起来，更清晰地反映智能城市交通服务在信息层面的运行逻辑，有助于识别数据共享与交换的关键节点，为信息安全分级和开放共享策略的制定提供决策参考。4.3对MaaS（出行即服务）的明确支持MaaS作为当前智能交通领域最受关注的发展方向之一，其核心要义就在于服务的高度集成与角色的深度协同。ISO/TR4445:2021的角色模型框架天然契合MaaS的核心理念，为MaaS平台在智能城市中的落地部署提供了清晰的角色定位和交互指引。特别是通过数据中介服务商与交通运营协调者的角色设计，使MaaS平台能够在合规框架下获取多方数据并有机整合为统一服务输出。五、标准推广应用价值分析5.1促进系统互操作与数据共享ISO/TR4445:2021所定义的角色模型，为城市中各ITS服务应用系统之间的互联互通提供了规范化依据。各系统建设运维方可以按照标准识别自身角色、明确对接边界、规范数据交互方式，有效降低系统性对接成本，提升多系统协同运行效率。5.2支撑智慧城市总体规划设计对于正在推进智慧城市建设的城市管理者而言，ISO/TR4445:2021提供了一套较为完整的参考视角。在城市交通信息化总体架构设计阶段，规划人员可参照该角色模型合理划分功能模块、梳理数据流向、明确建设主体职责，有效避免重复建设和信息孤岛。5.3为相关标准制定提供基础框架ISO/TR4445:2021作为一项基础性技术报告，为后续更细粒度的标准化工作奠定了概念性基础。目前国际上正在推进的多个相关标准项目，包括MaaS服务框架标准、城市数据交换接口标准等，均在一定程度上参考或引用了该角色模型的核心框架。5.4国际应用前景多个国家和城市已开始将ISO/TR4445:2021应用于实际智慧交通项目的规划设计之中。例如，日本的"SmartCityPilot"项目在系统集成方案设计中参考了该角色模型来规约各参与方的功能边界；韩国的"智能交通系统基本规划"在数据共享架构设计中也引用了ISO/TR4445的核心概念。在欧洲，部分MaaS平台开发项目将该角色模型用于梳理出行服务生态中各类利益相关者之间的关系。在中国，北京、上海、深圳等城市在推进交通大脑建设中也将该标准作为系统架构设计的重要参考。尽管各国的应用深度不尽相同，但该标准作为国际共识的参考框架，其全球影响力正在稳步提升。六、主要参与编制单位介绍ISO/TR4445:2021的编制汇聚了全球多个国家的标准化专家和智能交通领域的研究机构。6.1国际标准化组织ISO/TC204ISO/TC204是国际标准化组织下设的专门负责智能交通系统领域标准化的技术委员会，成立于1992年，秘书处设于美国（ANSI）。该技术委员会的工作范围涵盖智能交通系统的全部标准化领域，包括系统架构、通信协议、数据交换、信息服务、交通管理等。目前ISO/TC204下设多个工作组（WG），分别负责不同方向的标准化工作。负责ISO/TR4445:2021编制的工作组汇集了来自全球各国的交通工程、信息技术、城市规划和标准化等多学科背景的专家，经过密切协作和深入研讨，最终形成了该技术报告。6.2日本积极参与日本作为全球智能交通技术领先国家之一，在ISO/TR4445:2021的编制过程中发挥了重要的推动作用。日本积极参与了该标准草案的起草工作，其在智慧城市与ITS融合应用方面的丰富实践经验（如ETC2.0系统、VICS交通信息服务系统等）为标准内容提供了重要的实证支撑。6.3中国专家贡献值得特别指出的是，中国专家在ISO/TR4445:2021的编制中发挥了积极而深入的作用。来自中国智能交通产业联盟、交通运输部公路科学研究院、华为技术有限公司等机构的专家代表中国参加了该标准的多轮国际编辑会和工作组讨论，在角色模型框架的设计、数据交互关系定义、典型用例编写等方面提出了大量具有中国智慧城市建设实践经验的技术建议。中国专家在标准起草过程中充分贡献了国内在智能网联汽车、车路协同、MaaS出行服务等领域的最新研究成果，为标准的科学性和实用性提供了有力的技术支撑。七、结论与展望ISO/TR4445:2021作为国际标准化组织在智能交通系统移动性集成领域的首份角色模型技术报告，其发布标志着全球范围内对智能城市中ITS服务应用的角色定位和协作机制达成了初步共识。通过系统定义服务提供者、服务消费者、基础设施管理者、数据中介服务商、交通运营协调者等核心角色及其交互关系，该标准为破解城市交通服务"碎片化"困局提供了顶层架构指引，在促进系统互操作、支撑智慧城市顶层设计、指导相关标准制定等方面均具有重要价值。展望未来，随着MaaS的加速落地、自动驾驶技术的商业化应用、车路云一体化架构的逐步成熟，移动性集成将在广度和深度上持续拓展。ISO/TR4445:2021作为基础性参考框架，需要持续跟踪技术演进和应用需求变化，适时进行修订和升级。同时，建议各国在标准应用过程中加强信息反馈与国际协作，共同推动角色模型的优化完善。从长远来看，随着人工智能、大数据、数字孪生等新兴技术不断融入智慧交通领域，移动性集成的内涵将持续丰富。未来的角色模型可能需要纳入更多智能化元素的考量——如AI服务引擎的角色定位、数字孪生体之间的交互关系等。ISO/TR4445以角色模型为基础，为这些扩展留下了足够的灵活性与兼容空间，其标准化方法本身就具有可持续的前瞻价值。中国作为全球最大的智能交通市场之一，应进一步加强在ISO/TC204框架下的参与深度和力度，积极贡献中国方案和中国经验，推动构建更加开放、包容、协同的国际智能交通标准化体系，为全球城市交通可持续