ISOTS 17573-32021 电子收费车辆相关收费系统结构第3部分数据字典标准立项发展报告

电子收费车辆相关收费系统结构第3部分：数据字典标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Electronicfeecollection—Systemarchitectureforvehicle-relatedtolling—Part3:Datadictionary摘要随着智能交通系统（ITS）和电子收费（EFC）技术的快速发展，车辆相关收费系统的标准化已成为交通运输领域的重要议题。国际标准化组织（ISO）发布的ISO/TS17573-3:2021《电子收费车辆相关收费系统结构第3部分：数据字典》是电子收费系统架构系列标准的重要组成部分，旨在为电子收费系统中涉及的数据元素提供统一的定义、命名、格式和语义规范。该标准涵盖收费交易数据、车辆特征数据、费率与结算数据、安全认证数据等多个数据域，通过构建统一的数据字典框架，有效解决了不同收费系统之间数据语义不一致、接口不兼容等核心问题，为系统互操作性和数据共享奠定了坚实基础。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容和应用前景，分析了其在统一数据语义、促进系统互操作、支撑跨境通行等方面的重要价值，并就该标准废止后的替代方案和发展趋势进行了展望。报告指出，随着我国ETC全国联网及高速公路收费体制改革的深入推进，借鉴国际先进标准经验，加快建设我国自主的电子收费数据字典国家标准，对于提升收费系统整体效能、支撑智慧公路建设具有重要意义。关键词：电子收费；系统结构；数据字典；标准化；互操作性；智能交通Keywords:ElectronicFeeCollection;SystemArchitecture;DataDictionary;Standardization;Interoperability;IntelligentTransportation1引言1.1研究背景电子收费系统（ElectronicFeeCollection，EFC）是利用信息技术手段实现道路通行费、停车费等交通费用自动收取的现代化管理系统。自20世纪90年代以来，电子收费技术在全球范围内得到广泛应用，从最初的高速公路不停车收费（ETC），逐步拓展到城市拥堵收费、桥梁隧道收费、停车管理等多个应用场景。据国际道路联盟（IRF）统计，全球已有超过80个国家和地区部署了各类电子收费系统，年交易规模达数百亿笔。然而，随着电子收费系统的快速普及，一系列标准化问题日益凸显。不同厂商、不同地区、不同国家建设的收费系统在数据格式、编码规则、通信协议等方面存在显著差异，导致系统间数据无法互通、设备难以互换、跨区域通行结算困难等问题频繁出现。特别是在跨境收费场景下，车辆在跨越不同收费体系时往往需要停车换卡或换标签，严重影响了通行效率和服务体验。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）启动了电子收费系列标准的编制工作，ISO/TS17573系列标准即为该工作的核心成果之一。1.2标准立项意义ISO/TS17573-3:2021的立项和编制具有重要的战略意义。首先，数据字典是系统互操作性的基础性支撑。在电子收费系统中，从车辆识别、交易生成到费用结算的全流程涉及大量的数据交换，如果没有统一的数据语义定义，不同系统之间的数据交换将面临严重的歧义和冲突。其次，该标准的制定填补了电子收费领域数据字典标准的空白，为后续相关标准的制定提供了统一的术语和数据基础。再次，该标准基于ISO14823等已有国际标准进行扩展和细化，形成了更为完整的电子收费数据字典体系，体现了标准化工作的系统性和继承性。1.3编制工作基础ISO/TS17573-3:2021的编制工作建立在ISO17573系列标准的整体框架之下。2019年发布的ISO17573-1:2019《电子收费车辆相关收费系统架构第1部分：通用概念模型》为系列标准奠定了基础框架，定义了电子收费系统的角色、接口和参考架构。2020年发布的ISO17573-2:2020则对收费系统架构中的业务层进行了详细定义。本部分（Part3）作为系列标准的数据层规范，着眼于解决数据层面的标准化问题，确保系统中各组成部分之间数据交互的一致性和准确性。本标准由ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）下设的WG9（收费系统工作组）负责编制，来自中国、德国、日本、韩国、美国、法国、瑞典等多个国家的标准化专家参与研制工作。标准编制过程中，工作组广泛收集了各国在电子收费系统中的数据管理实践经验，并充分参考了CEN/TC278（欧洲标准化委员会道路交通与运输信息技术委员会）等相关区域标准化组织的已有成果。2标准范围与核心技术内容2.1标准范围界定ISO/TS17573-3:2021规定了车辆相关电子收费系统中数据字典的总体结构、数据元素定义规则和目录管理要求。该标准适用于公路收费、桥梁隧道收费、城市拥堵收费、停车场收费等各类车辆相关电子收费应用场景，覆盖从收费交易生成到费用清算的全流程数据管理需求。标准界定的数据字典涵盖以下主要数据域：（1）收费交易数据域：包括交易标识、交易时间、收费金额、支付方式等核心交易信息；（2）车辆特征数据域：包括车牌号码、车辆类型、排放等级、轴数、载重等车辆属性信息；（3）费率与结算数据域：包括费率版本、费率规则、折扣条件、结算账户等信息；（4）安全认证数据域：包括设备证书、密钥标识、签名信息等安全相关数据。2.2数据字典实现方式该标准将数据字典定义为使用ASN.1（AbstractSyntaxNotationOne，抽象语法记法一）进行描述的数据结构集合。ASN.1是一种国际标准化的数据描述语言，具有平台无关性、精确性和可扩展性等优点，能够有效支持不同系统之间的数据交换和互操作。通过使用ASN.1，该标准不仅定义了数据的语义和格式，还提供了标准化的编码规则（如BER、DER、PER等），确保数据在不同实现环境下能够被正确解析和处理。标准中数据元素定义遵循明确的属性框架，各数据元素均从名称、唯一标识符（OID）、定义、数据类型、取值域、约束条件和使用说明等方面进行规范描述，这一框架保证了数据字典的完整性、可维护性和可扩展性。同时，标准引入了版本管理机制，以支持数据字典的持续更新和扩展。2.3数据编码与安全机制在数据编码方面，该标准兼容ETC（电子不停车收费）、CEN-DSRC（专用短程通信）、GNSS（全球导航卫星系统）等多种收费技术，并针对不同技术特点定义了相应的数据编码规则。对于传统DSRC技术路线，标准参考ISO14906规定了车载设备和路侧单元之间的数据交互格式；对于新兴的GNSS技术路线，则定义了基于位置和轨迹数据的新型数据记录格式。在安全方面，该标准特别强调了数据完整性和认证机制的重要性，对涉及安全功能的数据元素（如交易签名、设备身份认证等）提出了明确要求，以防范收费欺诈和数据篡改等安全威胁。3标准重大意义分析3.1统一数据语义，消除系统壁垒ISO/TS17573-3:2021的核心价值在于其对电子收费系统数据元素的统一规范化描述。该标准通过建立权威的数据字典，为不同开发商、不同地区的收费系统提供了共同的数据语言。例如，标准中对“交易类型”“车辆类型”“支付手段”等关键数据元素进行了统一定义，使得不同系统间的数据可以准确理解和有效交互，从源头上解决了因语义差异导致的数据交换障碍。3.2促进系统互操作，改善用户体验在标准发布之前，各电子收费系统的数据格式差异给用户带来了诸多不便。跨区域行驶的车辆需要在不同收费系统中分别注册，设备兼容性差，无法实现“一次安装、到处使用”。该标准为系统互操作性提供了必要的数据基础，使不同收费系统之间能够无障碍地交换信息。基于统一的数据字典，后端系统能够准确理解来自不同前端设备的数据，有效支撑了跨区域、跨系统的收费服务，显著提升了用户通行体验。3.3降低实施成本，提升系统效率统一的数据标准和接口规范有助于降低电子收费系统的建设和运维成本。对系统集成商而言，标准化的数据定义减少了系统对接时的定制开发工作量；对运营商而言，统一的数据格式简化了系统维护和升级流程，避免了由于格式不兼容带来的重复开发投入。此外，标准化的数据字典也为多源数据的融合分析奠定了基础，有利于提升收费数据的分析利用价值。3.4促进国际联通，支撑跨境通行从国际视角来看，ISO/TS17573-3:2021为跨境电子收费服务互认提供了数据层面的技术支撑。在欧洲，欧盟电子收费指令（EUDirective2019/520）明确要求成员国之间实现电子收费服务的互认，而ISO/TS17573-3所提供的统一数据字典正是实现这一目标的必要技术基础。在欧洲电子收费服务（EETS）实施进程中，该标准被广泛引用和采纳，同样在亚洲、北美等区域的跨境收费合作中也发挥着积极的参考示范作用。4参与编制单位介绍ISO/TS17573-3:2021由ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）归口管理，其下属的WG9工作组具体负责起草工作。WG9汇集了全球智能交通和电子收费领域的权威专家，秘书处由美国国家标准协会（ANSI）承担。在参与编制的各国机构中，德国联邦公路研究所（BundesanstaltfürStraßenwesen，BASt）发挥了重要的技术支撑作用。BASt是德国联邦交通和数字基础设施部下属的公路工程专业研究机构，成立于1951年，总部位于伯格施-格拉德巴赫，在道路基础设施、交通运营管理、电子收费系统等领域拥有深厚的研究积累。BASt长期深度参与ISO/TC204的标准化工作，其专家团队在电子收费系统架构设计、数据建模、安全认证等方面具有丰富经验，为数据字典中数据元素的定义和分类贡献了大量原创性技术方案。同时，BASt还承担了标准草案的技术验证工作，利用德国高速公路收费系统（LKW-Maut）的实际运营数据对标准内容进行了实证检验。日本国土交通省下辖的ITS综合推进机构、瑞典的交通管理局（Trafikverket）以及中国的交通运输部公路科学研究院等单位也在标准研制中发挥了积极作用，分别从ETC技术应用、多技术融合、收费数据管理等角度提出了建设性意见。5标准应用现状与展望5.1应用现状ISO/TS17573-3:2021作为技术规范类标准，在国际上得到了广泛关注和参考应用。在欧洲，该标准被纳入EETS相关技术框架，为跨境电子收费服务的互联互通提供了数据基础；在日本，其ETC2.0系统在数据设计过程中参考了该标准的数据字典框架；在中国，该标准也为电子收费相关国家标准和行业标准的修订提供了有益参考。值得关注的是，ISO官网状态显示，ISO/TS17573-3:2021目前已被废止。这通常意味着该标准已进入修订流程，将由新版标准或替代标准所取代。结合ISO/TC204近年来的工作计划，该标准的后续版本预计将增强对多技术融合收费、车路协同收费等新应用场景的支持，并进一步扩展数据字典的覆盖范围，以适应收费技术持续演进的客观需要。作为技术规范（TS），该标准本身处于相对灵活的技术演进层面，其废止后应持续关注ISO官方发布的新版成果和替代方案。5.2未来发展趋势展望未来，电子收费数据标准化工作将呈现以下发展趋势：第一，与新型收费技术深度融合。随着车路协同（V2X）、5G通信、北斗高精度定位等技术的发展，电子收费系统正在向“自由流收费”（Free-FlowTolling）方向演进。未来数据字典需要新增对基于V2X的协同式收费、基于北斗定位的自主式收费等新场景的数据支撑能力。第二，数据安全标准同步强化。在数据字典不断完善的同时，数据安全相关标准也将得到同步强化，以应对日益严峻的网络安全威胁，构建多层次的收费数据安全防护体系。第三，标准化与人工智能相结合。人工智能和数据分析技术在收费系统中的应用日益深入，未来数据字典需要为AI算法的训练和部署提供更规范的数据描述框架，支撑收费稽核、流量预测、异常检测等智能化应用。第四，国际标准与国家标准协同发展。随着全球智能交通标准化进程的推进，我国应充分利用在电子收费领域的技术积累和应用规模优势，积极参与国际标准制修订工作，将中国方案融入国际标准体系，同时加快完善符合我国国情和发展需要的电子收费数据标准化体系。6结论ISO/TS17573-3:2021《电子收费车辆相关收费系统结构第3部分：数据字典》是电子收费领域标准化的基础性成果。该标准通过构建统一的数据字典框架，系统性地解决了电子收费系统中数据语义不一致、格式不兼容、互操作性差等关键问题，为电子收费系统的互联互通和产业健康发展提供了重要技术支撑。尽管该标准目前已被废止，但其技术价值和实践意义不容忽视。它所确立的数据字典方法论和技术框架将持续影响后续标准的制定，其积累的实施经验和应用成果也为行业提供了宝贵参考。当前，我国的电子收费标准化工作应密切关注国际标准的演进方向，积极跟进和参与后续修订工作，充分吸收国际先进经验，加快完善我国自主的电子收费数据标准体系，有力支撑高速公路联网收费、“一张网”运营以及智慧交通建设等重大战略需求，推动我国智能交通标准化工作迈向更高水平。参考文献[1]ISO/TS17573-3:2021,Electronicfeecollection—Systemarchitectureforvehicle-relatedtolling—Part3:Datadictionary[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[2]ISO17573-1:2019,Electronicfeecollection—Systemarchitectureforvehicle-relatedtolling—Part1:Generalconceptsmodel[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2019.[3]ISO14906:2