ISO 21734-12022 智能运输系统.公共交通中自动驾驶公共汽车连接和安全功能的性能试验.第1部分一般框架标准立项发展报告

智能运输系统公共交通中自动驾驶公共汽车连接和安全功能的性能试验第1部分：一般框架标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—Performancetestingforconnectivityandsafetyfunctionsofautomateddrivingbusesinpublictransport—Part1:Generalframework摘要随着人工智能、车路协同和自动驾驶技术的快速发展，自动驾驶公共汽车已成为全球智能交通领域的研究热点与产业化重点。然而，由于缺乏统一的国际性能试验标准，各国在自动驾驶公共汽车的连接功能与安全功能测试方面存在方法不一致、指标不统一、结果不可比等问题，严重制约了技术的规模化部署与国际互认。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2022年11月正式发布了ISO21734-1:2022《智能运输系统公共交通中自动驾驶公共汽车连接和安全功能的性能试验第1部分：一般框架》。该标准作为ISO21734系列标准的基础性文件，首次在ISO层面系统界定了自动驾驶公共汽车性能试验的通用框架，涵盖术语定义、试验分类、测试条件、数据采集与评估方法等核心内容。本报告从标准立项的行业背景出发，系统梳理了该标准的研制过程、主要内容、核心技术要素及其与国内外相关标准的关系，分析了标准对自动驾驶公共汽车产业发展的支撑作用，并对未来系列标准的扩展方向和应用前景进行了展望。报告认为，ISO21734-1:2022的发布填补了国际标准化组织在自动驾驶公共汽车性能试验领域的标准空白，对推动公共交通自动驾驶技术的规范化发展、促进国际互认和产业协同具有重要意义。关键词：智能运输系统；自动驾驶公共汽车；性能试验；连接功能；安全功能；国际标准Keywords:Intelligenttransportsystems;Automateddrivingbuses;Performancetesting;Connectivityfunctions;Safetyfunctions;Internationalstandard1.引言1.1研究背景公共交通系统作为城市运行的主动脉，其智能化、自动化水平直接关系到城市交通系统的运行效率与服务质量。近年来，随着传感器技术、高精度地图、5G通信和人工智能算法的突破性进展，自动驾驶技术已从封闭园区测试逐步走向开放道路运营。在这一进程中，自动驾驶公共汽车因其行驶路线固定、行驶速度相对可控、运营场景结构化程度较高等特点，被视为L4级及以上高度自动驾驶技术率先实现商业化应用的最佳载体之一。全球范围内，多个国家和地区已相继启动自动驾驶公共汽车的示范运营项目。中国在北京首钢园区、上海临港新片区、苏州高铁新城等地开展了自动驾驶公交线路的常态化运营测试；新加坡在榜鹅区域部署了自动驾驶接驳巴士；德国在汉堡、柏林等城市推进自动驾驶公交的合法化运营试点；韩国首尔、日本东京亦相继开展了相关技术验证。然而，在实际推广过程中，连接功能（即车辆与基础设施、其他车辆、运营管理中心之间的信息交互能力）和安全功能（即车辆在各类场景下保障乘客及交通参与者安全的能力）的试验方法和评价指标体系各国差异显著，缺乏统一的国际标准作为技术依据，导致以下突出问题：其一，不同厂商的测试结果缺乏可比性，各测试机构出具的报告无法实现跨区域互认；其二，监管部门在型式认证和安全评估过程中难以形成统一的技术判断依据；其三，设备供应商和整车企业在产品研发过程中缺少明确的性能目标参照，增加了开发成本和市场不确定性。1.2标准立项的必要性在上述行业发展态势下，制定一项面向公共交通领域自动驾驶公共汽车的性能试验国际标准，已成为国际标准化组织和各国标准化机构的共同关切。标准的制定将有助于：建立统一的技术评价基准，提升不同系统间测试结果的可比性和可重复性；为各国监管部门的型式认证和安全评估提供国际公认的技术依据；支撑自动驾驶公共汽车的多品牌、多系统间的互联互通与互操作；引导产业链上下游企业以标准为指引开展技术研发与产品迭代，降低开发风险和重复测试成本。因此，ISO/TC204（智能运输系统技术委员会）在充分调研行业需求的基础上，于2019年前后启动了ISO21734系列标准的研制工作，其中第1部分即本报告所聚焦的一般框架标准。2.标准概述2.1标准基本信息ISO21734-1:2022《智能运输系统公共交通中自动驾驶公共汽车连接和安全功能的性能试验第1部分：一般框架》由国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC204智能运输系统技术委员会（TechnicalCommittee204,IntelligentTransportSystems）归口管理，于2022年11月7日正式发布，标准状态为现行（Active）。该标准分类号为信息技术在运输和贸易中的应用领域，采用英语作为正式语言版本。2.2标准定位与适用范围ISO21734-1:2022作为ISO21734系列标准的第1部分，确立了自动驾驶公共汽车在公共交通场景下连接功能和安全功能性能试验的基础性、通用性框架。其适用范围涵盖：城市公共交通环境中运行的、具备L4级及以上自动驾驶能力的公共汽车；车辆在有人监督或远程监控条件下运行的各类运营模式；涉及车-车通信、车-路通信、车-云通信等连接功能的性能评估场景；涉及主动安全、被动安全、功能安全及预期功能安全（SOTIF）的评估场景。该标准设计的核心原则是"通用性和可扩展性"——既可以为当前技术条件下的测试提供统一指引，也为未来新场景、新功能、新技术的测试留出扩展空间。标准适用于车辆制造商、系统集成商、测试认证机构、交通运输管理部门及科研机构等各方主体。3.标准主要内容解析ISO21734-1:2022的结构设计遵循了国际标准的一般编写规范，主体内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、一般框架描述、试验分类体系、测试条件要求、数据采集与处理、评估与报告方法等章节。以下对核心内容进行系统解析。3.1术语与定义体系该标准对自动驾驶公共汽车性能试验中涉及的核心术语进行了规范化界定，建立了统一的术语体系。关键术语包括："自动驾驾驶公共汽车"（automateddrivingbus），指在公共交通系统中运行、能够在特定运行设计域（OperationalDesignDomain,ODD）内实现车辆横向和纵向运动控制的自动化、且无需驾驶员持续干预的公共汽车；"连接功能"（connectivityfunctions），涵盖车辆对外通信的各项能力，包括但不限于V2V（车-车通信）、V2I（车-路通信）、V2N（车-网络通信）、V2P（车-行人通信）等；"安全功能"（safetyfunctions），指车辆为避免碰撞、减轻事故后果以及保障乘员和交通参与者安全而设计的功能集合，包括主动安全功能（如自动紧急制动）、被动安全功能（如碰撞能量吸收）以及预期功能安全相关功能；"性能试验"（performancetesting），指在受控或实际运行条件下，依据规定的试验方法和评价指标，对被测系统功能性能进行量化评估的活动。这些术语定义与ISO22737（低速自动驾驶预定路线）等标准保持了语义一致，同时针对公共汽车的应用场景进行了适应性调整。3.2试验分类体系该标准建立了"二维矩阵式"试验分类框架。第一维度按技术功能领域划分，将试验分为连接功能试验和安全功能试验两大类别。其中连接功能试验进一步细分为通信覆盖性能试验、通信时延性能试验、通信可靠性试验和数据安全试验；安全功能试验细分为感知与决策功能试验、车辆控制功能试验、碰撞避免功能试验和乘客安全保障功能试验。第二维度按测试环境层级划分，包括仿真测试（Software-in-the-Loop,SIL）、硬件在环测试（Hardware-in-the-Loop,HIL）、受控场地测试和公共道路测试四个层级。该分类体系的科学之处在于：每个具体试验项目均可通过"功能维度+环境维度"的组合进行准确定位，既便于标准使用者快速索引对应的试验方法，也便于不同测试机构之间进行结果对标。标准明确规定，不同层级的测试结果具有不同的置信度和适用范围，最终的性能验证应以多层级测试结果的综合评估为依据。3.3测试条件要求标准对测试条件提出了系统化的要求，涵盖了试验环境、试验车辆状态、交通场景要素和外部数据记录等方面的规范。在试验环境方面，标准要求受控场地测试应在具备清晰车道标线、标准化路口、可控交通信号和明确限速标识的封闭测试场地进行，场地应具备高精度定位基准站和通信信号测试条件；公共道路测试则要求对测试路线进行全面的风险评估，确定运行设计域内的ODD条件，并配备安全员或远程安全监控机制。在试验车辆状态方面，标准要求被测车辆应在规定的载荷条件（如空载、半载、满载）下分别进行试验，轮胎气压、制动系统状态、动力电池电量等关键参数应在试验前后进行记录和比对，确保试验的可重复性。在交通场景要素方面，标准提出了"测试场景库"的概念，要求覆盖典型交通场景、边缘场景和危险场景三类场景，并建议各测试机构建立场景库的动态更新和版本管理机制。典型场景包括跟车行驶、路口通行、行人横穿、车道变更、站点停靠等；边缘场景包括恶劣天气、通信遮挡、临时施工、特殊车辆介入等；危险场景包括前车急刹、行人突入、通信中断、感知失效等。3.4数据采集与评估方法标准对试验过程中的数据采集提出了明确的技术要求，规定数据采集系统应至少同步记录以下信息：车辆动力学参数（速度、加速度、横摆角速度等）、感知系统原始数据（激光雷达点云、摄像头图像等）、决策规划输出（轨迹规划结果、控制指令等）、通信数据（消息发送/接收时间戳、丢包率等）、车辆定位数据、外部视频监控数据。所有数据应统一时间基准，确保时间同步精度在毫秒级范围内。同时，标准推荐采用ASAMOpenX系列标准作为场景描述和数据交换的统一格式，以利于数据的跨平台和跨机构交换。在性能评估方法层面，标准引入了"基于场景的性能评估"方法论，即不从单一到孤立的技术指标出发，而是将性能评价置于具体的运行场景中加以考察。每个重要场景下的性能表现通过"安全临界性"和"任务完成度"两个维度的指标体系加以度量，测试结果以综合评估报告的形式予以呈现。4.标准编制单位介绍4.1ISO/TC204智能运输系统技术委员会ISO/TC204是国际标准化组织下设的专门负责智能运输系统（ITS）领域标准化工作的技术委员会，成立于1993年，秘书处设在美国汽车工程师学会（SAEInternational），现任主席和秘书由来自日本和美国的专家担任。截至目前，ISO/TC204共发布国际标准两百余项，涵盖了ITS领域的架构、数据、通信、导航、电子收费、交通管理、自动驾驶等多个方面，是国际智能运输领域最核心的标准化技术组织之一。ISO/TC204下设多个工作组（WorkingGroup），分别负责不同专业方向的标准化工作。ISO21734-1:2022由ISO/TC204下属的WG16（自动驾驶与车路协同工作组）具体负责起草和推进。WG16汇集了来自全球20多个成员体的专家，包括汽车制造商、通信设备供应商、交通管理部门、科研机构和检测认证机构的代表。4.2标准起草过程ISO21734-1:2022的研制过程经历了系统而严谨的标准化程序。2019年，在多个成员体的联合提案推动下，ISO/TC204正式立项自动驾驶公共汽车性能试验标准项目；随后成立专项工作组，由日本国土交通省下属交通安全环境研究所的专家担任项目负责人（ProjectLeader），中国、德国、韩国、美国、荷兰等国家指派专家参与起草；2020年至2021年间，工作组组织了多轮国际研讨会，对术语定义、框架结构、试验分类等核心问题进行了深入讨论和逐条审议。在草案国际研讨阶段，工作组广泛征集了各成员体关于标准框架的意见，重点吸收了来自中国、日本和德国在自动驾驶公共汽车测试示范中积累的实践经验；2022年上半年，标准草案进入国际标准最终草案（FDIS）投票阶段，各成员体进行了最终表决，标准获得高票通过；随后于2022年11月7日经ISO中央秘书处正式发布。4.3主要参与单位日本国土交通省交通安全环境研究所是本标准编制的核心推动力量和主要起草单位之一。该研究所是日本国土交通省下属的技术支撑机构，长期从事道路交通安全、自动驾驶技术评价和标准化研究，在自动驾驶公共汽车测试评价领域具有深厚的技术积累和丰富的实践经验。研究所主导了日本国内多轮自动驾驶巴士示范运营的技术评价工作，其提出的性能评价框架和方法学在标准中被广泛采纳。中国交通运输部公路科学研究院作为中国在ISO/TC204的国内技术对口单位的核心支撑力量，深度参与了本标准的起草工作，将中国在自动驾驶公交车测试示范中积累的经验和成果积极纳入标准框架。中国专家在标准讨论中提出多项建设性意见，特别是在数据采集与评估方法、边缘场景设计等关键技术上提供了重要输入。德国联邦公路研究所作为德国交通领域的技术权威机构，在标准的安全功能评价框架和测试场景设计方面作出了重要贡献。此外，荷兰应用科学研究组织（TNO）、韩国交通研究院（KOTI）、美国交通研究会（TRB）等机构也深度参与了标准的技术讨论和文本审议工作。4.4中国参与情况与贡献中国是ISO21734-1:2022制定过程中最积极的参与方之一。中国国家标准化管理委员会（SAC）作为ISO中国国家成员体，组织国内产学研用各方力量组建了专门的工作组，全程深度参与了标准的研制过程。在标准制定过程中，中国代表团提出了多项重要意见建议，包括：将通信断连场景纳入必测场景的建议被采纳，增加了标准对实际运行中通信链路可靠性的关注；关于数据采集最小集和数据格式统一的建议推动了标准与ASAMOpenX标准的衔接；基于中国多个城市自动驾驶公交示范运营经验提出的ODD边界条件分类方法获得了国际专家的广泛认可。5.标准的意义与实施展望5.1行业影响与战略意义ISO21734-1:2022的发布实施对全球自动驾驶公共汽车产业具有深远的战略意义。首先，该标准为自动驾驶公共汽车的性能评价提供了"国际通用语言"，使全球各厂商的产品在统一框架下开展测试成为可能，这为跨国贸易中的产品认证和技术互认创造了基础条件。其次，标准确立的"功能-环境"二维试验矩阵有效平衡了测试的科学性与可操作性——既保证了功能的充分覆盖，又兼顾了实际操作的可行性和成本约束。另外，标准所构建的框架具有优秀的可扩展性，未来新技术和新应用场景的出现可以通过增加新的子部分的方式纳入标准体系，而无需推翻现有框架。5.2与国内标准的关系在中国国内标准体系中，与ISO21734-1:2022相关联的标准包括GB/T40429-2021《汽车驾驶自动化分级》、GB/T41796-2022《智能网联汽车自动驾驶功能道路试验方法及要求》等。其中GB/T41796侧重于自动驾驶乘用车的道路试验方法，而ISO21734-1:2022聚焦于公共交通场景下自动驾驶公共汽车的性能试验框架，两者在应用对象和技术侧重上形成互补。2023年，全国智能运输系统标准化技术委员会已将ISO21734-1:2022列入国际标准转化计划，拟同步制定对应的推荐性国家标准，以推动国际标准成果在国内的落地应用。5.3系列标准展望ISO21734-1:2022作为系列标准的第1部分，其框架性和基础性定位为后续系列标准的制定奠定了基石。预计后续部分将围绕具体技术和场景逐步展开，包括连接功能性能试验的详细程序、安全功能性能试验的详细程序，以及与相关通信标准和安全标准的接口衔接等。展望未来，随着自动驾驶公共汽车技术的不断迭代和场景的持续拓展，ISO21734系列标准还将面临数据安全与隐私保护、人在回路监管、多车协同调度等新课题。建议国内相关单位在积极跟踪和参与系列标准后续部分制修订工作的同时，同步开展关键技术的验证试验和标准验证工作，为国际标准制定贡献更多中国智慧和中国方案。6.结论ISO21734-1:2022作为国际标准化组织在自动驾驶公共汽车性能试验领域发布的首项国际标准，系统构建了涵盖连接功能和安全功能试验的通用框架。该标准的发布填补了国际标准层面的空白，为全球自动驾驶公共汽车的技术研发、测试评价和运营监管提供了统一的技术依据。标准确立的"功能-环境"二维试验矩阵、基于场景的性能评估方法论以及多层级的测试架构，充分吸收了全球主要国家在自动驾驶公交示范应用中的实践经验，体现了科学性、包容性和前瞻性的统一。该标准的实施将有力地促进自动驾驶公共汽车领域的国际技术交流和产业合作，推动全球公共交通系统的智能化转型。随着系列标准的不断完善和各国采纳实施工作的深入推进，ISO21734标准体系将在构建安全、高效、可持续的未来公共交通体系中发挥越来越重要的作用。参考文献[1]ISO21734-1:2022,Intelligenttransportsystems—Performancetestingforconnectivityandsafetyfunctionsofautomateddrivingbusesinpublictransport—Part1:Generalframework[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,