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道路车辆自动驾驶传感器与数据融合单元间数据通信逻辑接口标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:LogicalInterfaceforDataCommunicationBetweenAutomatedDrivingSensorsandDataFusionUnitsofRoadVehicles摘要关键词:自动驾驶;传感器;数据融合单元;逻辑接口;数据通信;标准化Keywords:AutomatedDriving;Sensor;DataFusionUnit;LogicalInterface;DataCommunication;Standardization1引言1.1研究背景自动驾驶技术作为汽车产业转型升级的重要方向和战略性新兴技术,正以前所未有的速度推动全球汽车产业格局的深刻重塑。据中国汽车工业协会统计,2025年我国L2级及以上智能网联乘用车渗透率已突破65%,L3级及以上自动驾驶车型开始进入规模化示范应用阶段。在这一发展进程中,感知系统作为自动驾驶的“感官中枢”,其性能与可靠性直接决定了整车自动驾驶能力的上限。当前,主流自动驾驶系统的感知架构普遍采用多传感器融合方案,即通过车载激光雷达(LiDAR)、毫米波雷达(Radar)、摄像头(Camera)、超声波传感器等多种异构传感器协同工作,经由数据融合单元(域控制器或高性能计算平台)对多源感知信息进行时间同步、空间对齐和语义级融合处理后,输出可供规划决策模块使用的环境感知结果。然而,在实际工程实践中,由于不同传感器厂商所采用的数据输出格式、通信协议、接口定义和封装方式各不相同,数据融合单元需针对每款传感器开发定制的适配驱动和解析程序,形成事实上的“烟囱式”集成模式。这种碎片化的接口现状不仅导致系统集成阶段的工作量呈指数级增长,还使得传感器更换或升级时需对上层应用进行连锁变更,系统可维护性与可扩展性严重受限。从国际标准发展态势来看,ISO、IEEE、AUTOSAR、ASAM等国际标准化组织和行业联盟均在积极推进自动驾驶传感器接口相关的标准化工作。例如,ISO于2021年启动了ISO23150(道路车辆—自动驾驶传感器与数据融合单元间数据通信—逻辑接口)的编制工作,力图定义传感器与数据融合单元之间基于逻辑对象的数据通信框架。我国虽然在智能网联汽车标准体系建设方面取得了系列重要进展——工信部2023年修订印发的《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》明确提出到2030年全面建成智能网联汽车标准体系——但在自动驾驶传感器数据接口层面,国家标准仍处于空白状态。这一标准缺位不仅使国内企业在参与国际竞争时缺乏话语权,也使跨厂商传感器即插即用的产业生态难以建立。在此背景下,制定符合我国自动驾驶产业发展实际、兼顾国际兼容性的传感器—融合单元逻辑接口国家标准,已成为推动技术成果产业化、完善标准体系闭环的迫切需求。1.2标准立项必要性(一)产业需求层面自动驾驶传感器供应链涉及激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波雷达等众多细分领域,国内外参与者众多。缺乏统一接口标准导致:(1)整车企业(OEM)每集成一款新型传感器均需定制化开发,单车型感知系统的集成验证周期平均增加3~6个月;(2)传感器厂商面临为不同客户提供多套接口适配方案的巨大压力,产品通用性和规模效应无法发挥;(3)后装升级与运维场景下传感器替换成本高、便捷性差。(二)标准体系层面当前我国已发布的GB/T40429-2021《汽车驾驶自动化分级》、GB44495—2025《汽车整车信息安全技术要求》、GB44496—2025《汽车软件升级通用技术要求》、GB/T45001-2024《道路车辆功能安全》及即将发布的《道路车辆预期功能安全》等标准初步构建了智能网联汽车“分级—安全—软件”的体系框架,但在传感器数据链路层与接口层的标准规范仍为空白,无法有效衔接和支撑上层功能安全、信息安全等要求的落地实施。(三)国际竞争层面ISO23150的制定工作正处于推进过程中,主动研制与之相对应的国家标准并深度参与国际标准制修订工作,有助于我国在全球自动驾驶标准化格局中赢得先机,提升我国技术方案的国际影响力。基于上述分析,全国汽车标准化技术委员会积极组织行业力量,于2024年完成了标准立项建议书的申报及论证工作,经国家标准化管理委员会批准后正式立项,标准编号为GB/T47126-2026,于2026年2月27日发布,并自2026年6月1日起正式实施。2标准适用范围与编制原则2.1适用范围本标准规定了道路车辆自动驾驶系统中,传感器与数据融合单元之间数据通信的逻辑接口的通用要求和规范,主要内容包括:-接口架构与层次划分:定义传感器与数据融合单元之间数据交互的逻辑分层架构及边界;-数据链路层逻辑接口要求:规范传感器数据帧结构、通信模式及传输控制机制;-数据内容与格式定义:规定结构化感知数据类型的编码规则、数据语义和数据质量标识;-服务接口定义:规定数据融合单元对传感器进行配置、诊断、启停控制等管理操作的接口语义。本标准适用于M类、N类汽车上搭载的自动驾驶用传感器(包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头等)与数据融合单元之间的数据通信接口设计、开发、测试与验证。具备驾驶自动化功能的其他类型道路车辆(如L类车辆、低速无人车等)可参照执行。2.2编制原则本标准编制严格遵循以下四项原则:(1)科学性。充分调研国际国内现有技术方案与研究成果,确保标准技术内容建立在成熟可靠的技术基础之上,客观反映自动驾驶传感器数据通信的技术本质与工程规律。(2)协调性。与已发布和在研的智能网联汽车相关标准保持协调一致,包括但不限于GB/T40429-2021《汽车驾驶自动化分级》、GB/T45001-2024《道路车辆功能安全》、GB44495-2025《汽车整车信息安全技术要求》,避免标准之间的冲突与冗余。(3)兼容性。积极对接ISO23150国际标准草案的技术框架与核心定义,在立足国内产业实际的基础上,兼顾与国际标准的兼容互认,降低企业跨市场合规成本。(4)可操作性。标准条文表述清晰、精确、无歧义,检测验证方法切实可行,便于各类用户准确理解与执行。3技术内容框架3.1自动驾驶感知系统架构在自动驾驶系统中,传感器与数据融合单元间的数据交互是基于数据链路层的通信完成的。数据融合单元是指负责对传感器数据进行接收、时间同步、预处理、融合及感知结果输出的计算单元,在整车架构中通常部署于域控制器或中央计算平台;传感器是指具备对外界环境信息进行探测与感知能力的车载设备。一个典型的自动驾驶感知系统架构包含了环境感知传感器层、数据融合计算层与规划决策层。本标准规定的逻辑接口即位于传感器与数据融合单元之间的数据交互边界处。通过定义统一的逻辑接口,可将传感器物理实现与上层数据消费逻辑进行解耦——不同厂商、不同物理特性的传感器只要符合标准规定的逻辑接口要求,即可无缝接入数据融合单元,实现即插即用式的系统集成。3.2逻辑接口层次划分本标准所规定的“逻辑接口”抽象自物理连接方式之上,与具体的硬件接口形态(如以太网、PCIe、CAN-FD等)无关,旨在统一数据交互的语义层面。该接口模型分为以下三个层次:-物理层:属于接口模型的最底层,定义数据传输的物理介质、电气特性与连接器形式(如车载以太网、CAN-FD等)。本标准的逻辑接口不约束物理层实现方式,允许制造商根据系统需求和成本选择适当的物理传输通道,但需满足本标准规定的配套服务质量要求。-数据链路层:负责数据成帧、传输控制、错误检测与数据完整性保障。本层规定了传感器数据帧的起始标识、帧序号、时间戳、数据长度、帧payload封装规范及校验机制,确保多传感器数据在共享传输介质上的有序性与可靠性。-服务接口层:提供面向应用的标准服务接口,涵盖感知数据流(以标准统一的数据帧格式向数据融合单元持续输出目标、障碍物或原始点云数据)、传感器配置管理(下发参数配置、工作模式设定,接收传感器状态报告)、诊断与标定支持三类核心服务类型。3.3数据内容与语义定义数据内容定义是本标准规范的重点。感知数据帧的有效载荷部分需按照统一的数据语义进行编码,所涵盖的感知数据类别包括:-目标列表数据:将传感器探测到的环境目标以结构化列表形式输出,每项目标包含类型标识、三维位置、三维尺寸、航向角、速度、加速度以及可选的航迹置信度等目标属性字段;-障碍物数据:描述静态或动态障碍物占据空间的数据对象;-车道线等道路结构数据:对车道边界、路面标识等静态道路结构元素的语义化描述;-原始感知数据:当数据融合策略需要底层数据(如图像帧、点云块等)时,提供包含原始信号采样值的感知数据帧,其数据格式定义需兼顾传输带宽与融合精度间的平衡。对于数据帧中的每一个数据域,标准须明确其数据类型、数据长度、分辨率和量纲单位,以减少数据误解和解析歧义的产生。相应地,本标准的发布将有效消除国内多传感器系统集成过程中“各自定义、重复开发”的数据解析乱局。3.4时间同步机制自动驾驶数据融合的准确性高度依赖多传感器的时间同步精度——摄像头、激光雷达和毫米波雷达的各帧数据必须对应同一时刻的外部环境,方可在空间上实现精确关联,在时间维度上还原动态场景。为此,本标准对时间同步机制做出规范要求:-规定传感器数据帧应携带统一格式的高精度时间戳,且时间基准须溯源至系统统一的时钟域(如基于IEEE1588精确时间协议或汽车TSN网络同步机制建立的全局时钟);-明确时间戳精度等级要求及不同传输时延场景下的时间补偿方法;-在服务接口层面,提供时间偏差校准服务,支持数据融合单元对传感器本地时钟进行周期校正。3.5功能安全与信息安全方面功能安全和信息安全是智能网联汽车标准体系中不可回避的两个核心维度。本标准配合《道路车辆功能安全》(GB/T45001-2024)和《汽车整车信息安全技术要求》(GB44495-2025)的相关要求,在逻辑接口框架中预留了安全设计空间。在功能安全方面,标准要求数据帧校验及传输层故障响应机制需具备检测能力,以确保感知数据的完整性;在信息安全方面,标准不强制规定加密和认证的具体实现方式,但要求数据链路具备支持安全通信协议的能力(安全协议的制定遵循国家相关信息安全标准)。4标准编制过程与产业协同4.1编制历程概述本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编制。主要工作节点如下:|阶段|时间节点|主要工作内容||------|----------|----------||预研阶段|2023年6月—2024年3月|组建标准预研工作组,调研国内外自动驾驶传感器接口技术现状与产业需求,形成标准可行性研究报告与立项建议草案||立项阶段|2024年4月—2024年7月|提交标准立项建议书并通过论证答辩,国家标准化管理委员会批准立项,正式组建标准起草工作组||起草阶段|2024年8月—2025年6月|完成标准草案初稿、工作组讨论稿,组织多轮征求意见和专家审查会,同步开展验证性测试工作||审查与报批|2025年7月—2025年12月|完成标准送审稿的技术审查与投票,修改完善形成报批稿,报送国家标准化管理委员会审批||发布与实施|2026年2月27日发布|2026年6月1日起正式实施|编制过程中,起草工作组通过面向社会公开征求意见的形式,广泛收集来自整车企业、传感器制造商、科研机构、检测机构及高校的建议和意见,对标准草案的核心技术参数进行了多轮修改迭代与完善,保证了标准的技术先进性与产业适配度。4.2主要起草单位简介本标准的编制汇聚了国内智能网联汽车领域“产—学—研—检”多方核心力量。中国汽车技术研究中心有限公司作为标准编制的牵头组织和主要起草单位之一,在标准推进过程中发挥了关键作用。中国汽车技术研究中心有限公司(简称“中汽中心”)成立于1985年,是国务院国资委直属的中央企业,也是国内汽车行业规模最大、综合实力最强的综合性技术服务机构之一。总部位于天津市,拥有员工5000余人,业务范围涵盖汽车标准化研究与服务、汽车产品检测认证、汽车政策研究与信息咨询、汽车工程技术研发等核心板块。在汽车标准化领域,中汽中心是全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)秘书处承担单位,长期以来代表中国参与联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP.29)、国际标准化组织道路车辆技术委员会(ISO/TC22)等国际组织的标准法规协调工作,是我国汽车标准法规研究制定的“国家队”和“主力军”。在智能网联汽车领域,中汽中心牵头编制了多份关键国家和行业标准,积累了丰富的标准化研究经验和产业协调能力。在本标准编制过程中,中汽中心具体承担了以下核心工作:组织开展国内外技术调研与产业需求摸底,梳理ISO23150国际标准草案框架与国内技术路线的适配关系;牵头搭建标准技术框架和条款体系,统筹协调各参编单位的任务分工与工作进度;组织多轮行业征求意见、专家研讨和技术审查会议,协调处理重大分歧技术议题;组织开展标准验证性测试,联合行业伙伴对标准草案中定义的数据帧结构、服务接口流程的可行性和兼容性进行实车验证。基于在标准编制过程中积累的技术成果和工作经验,中汽中心同步围绕自动驾驶传感器接口一致性测试方法和评价体系开展了深入研究,为标准的落地实施和后续配套测试规范制定提供了坚实的工作基础。此外,中汽中心利用自身在行业中的枢纽地位,建立了覆盖整车企业、传感器与芯片供应商、科技公司与高校及科研机构的常态化协作网络,为标准技术内容的科学性、编写过程的公开性和成果对全行业的适用性提供了充分保障。5标准实施前景展望5.1对产业发展的预期影响GB/T47126-2026的发布实施,预计将从三个层面对自动驾驶产业产生深远影响:(1)降低系统集成门槛,加速技术迭代。标准实施后,传感器厂商与自动驾驶解决方案商可在统一的逻辑接口框架下开展产品开发与匹配验证,无需针对每款传感器进行专门的接口适配和协议转换,传感器集成开发周期预计缩短30%以上,系统集成测试效率显著提升。同时,传感器即插即用能力的实现,使OEM能够灵活组合不同品牌传感器构建感知方案,在打破供应链锁定效应的同时有效降低整车硬件成本。(2)构建良性竞争生态,促进产业链协同。标准打破了传统“烟囱式”集成模式下的信息壁垒,使不同规模的企业能够在同等技术规则下参与市场竞争——中小型传感器厂商无须为每个客户定制接口协议,标准化产品即可触达更广阔的客户群体。这种“标准化接口+差异化性能”的竞争格局,将引导行业从接口绑定竞争转向感知性能与服务质量竞争,促进产业良性发展。(3)打通数据链路安全闭环,夯实规模化应用基础。通过与功能安全、信息安全标准的有效衔接,标准为自动驾驶感知系统的安全可靠运行提供了技术支撑,有助于提升公众对自动驾驶技术的信任度。5.2后续工作方向面向未来,还需在以下几个方向持续推进标准化工作的深化:第一,配套测试规范建设。尽快启动传感器逻辑接口一致性测试方法标准的研制工作,建立覆盖数
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