ISO 21219-172023 智能交通系统.第2代（TPEG2）通过交通协议专家组的交通和行程信息.第17部分速度信息（TPEG2-SPI）标准立项发展报告

智能交通系统第2代（TPEG2）通过交通协议专家组的交通和行程信息第17部分：速度信息（TPEG2-SPI）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IntelligentTransportSystems—TrafficandTravelInformationviaTransportProtocolExpertsGroup,Generation2(TPEG2)—Part17:SpeedInformation(TPEG2-SPI)摘要随着全球城市化进程的加速和机动车保有量的持续攀升，交通拥堵、能源消耗与安全事故等问题日益严峻，智能交通系统（ITS）作为缓解上述挑战的核心手段，其数据传输的标准化与互操作性已成为各国交通信息化的战略重点。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2023年5月25日正式发布了ISO21219-17:2023《智能交通系统第2代通过交通协议专家组的交通和行程信息第17部分：速度信息（TPEG2-SPI）》。本报告系统梳理了该标准的立项背景、制定历程、核心技术框架及其行业价值。该标准基于TPEG2（TransportProtocolExpertsGroup,Generation2）框架体系，定义了速度信息的编码规则、消息结构与传输格式，旨在解决多源交通速度数据在跨平台、跨设备分发中的兼容性问题。标准涵盖了道路交通速度、行程时间预测及路况事件关联速度等关键应用场景，通过统一的数据模型实现交通信息的精确表达与高效分发。本报告指出，ISO21219-17:2023在吸收既有TPEG系列标准经验的基础上，引入了增强型数据压缩算法与动态内容更新机制，显著提升了速度信息的实时性与准确性。该标准的发布不仅为车载终端、导航服务商、交通管理部门提供了一套通用语言，更为未来车路协同（V2X）及自动驾驶场景下的高精度速度信息服务奠定了协议基础。报告最后对该标准的推广应用前景进行了展望，并提出了相关实施建议。关键词：智能交通系统；TPEG2；速度信息；国际标准化；交通信息服务；数据编码；互操作性一、引言交通信息的标准化是智能交通系统发挥整体效能的前提条件。在众多交通信息中，道路速度信息是最基础、最核心的参数，直接关系到出行时间预测、路径规划、交通拥堵判识及交通安全管理等应用的效果。然而，长期以来，不同国家和地区、不同设备制造商以及不同服务提供商之间的数据格式存在显著差异，信息孤岛现象严重制约了跨区域、跨系统的交通信息共享与协同服务。为应对这一挑战，国际标准化组织ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）持续推动交通信息传输协议的标准化工作。其中，TPEG（TransportProtocolExpertsGroup，交通协议专家组）系列标准作为面向交通与出行信息的广播与点播分发协议，已历经两代演进：第一代TPEG主要基于数字广播（DAB）环境设计，第二代TPEG2则面向IP网络、数字广播及混合传输环境，支持更丰富的数据类型与更灵活的交互方式。ISO21219-17:2023正是TPEG2框架体系中专门规范速度信息的专项标准，该标准的制定立项体现了国际交通信息领域对高精度、实时性速度数据共享需求的积极响应。二、标准制定背景2.1智能交通系统发展对速度信息标准化的迫切需求2.1.1交通数据融合的现实挑战现代交通管理依赖多源异构数据的融合分析，包括固定检测器（地感线圈、微波雷达）、浮动车数据（GPS轨迹）、电子收费系统（ETC）数据、手机信令数据等。不同数据源的采样频率、精度标准、坐标系及语义定义各有差异。例如，固定检测器提供的速度数据为断面瞬时速度，浮动车提供的为区间平均速度，二者在数值含义和时间粒度上即存在本质区别，若无统一的速度信息模型进行规范表达，则数据融合过程将面临严峻的语义冲突问题。ISO21219-17:2023通过建立统一的速度信息数据模型，为上述多源数据的接入、转换与融合提供了标准化的语义基础和交换格式。2.1.2车联网与自动驾驶的时代要求随着车路协同（V2X）技术从试验验证走向规模部署，以及自动驾驶技术从辅助驾驶向高度自动驾驶演进，车辆对道路速度信息的需求已从传统的"分钟级、道路级"提升到"秒级、车道级"，且要求信息具备机器可读性、可验证性和确定性时延特征。传统的交通信息发布格式（如文字广播、简易图形）已无法满足车路协同场景下的高性能要求。TPEG2-SPI标准面向这一需求，提供了适用于智能化网联汽车环境的速度信息编码方案，能够支持高频次、低时延的速度信息更新与分发。2.1.3跨境交通信息服务的国际合作需求在经济全球化与区域一体化进程中，跨境出行日益频繁。欧洲跨national道路网络、东盟经济走廊、粤港澳大湾区等区域，迫切需要实现跨国界、跨区域的交通信息无缝交换。如果各国采用各自独立的信息编码体系，跨境交通信息服务将面临严重的信息壁垒。ISO21219-17:2023作为国际标准，为各国交通信息服务提供商提供了一个中立的、共同的通信语言。2.2既有标准体系的局限性在TPEG2-SPI发布之前，速度信息的传输主要依赖ISO21219系列中的通用消息框架及其他专项标准，例如：ISO21219-4（TPEG2消息管理）、ISO21219-5（TPEG2服务与信息框架）等。这些标准虽然提供了通用的容器结构和传输机制，但在速度信息的专属语义建模方面仍有明显不足：-语义表达不精确：缺乏对速度信息的分类体系、置信度指标和有效时间窗的规范定义，导致不同服务商对同一路段的描述差异较大；-应用覆盖不全面：既有标准未充分涵盖不同交通场景（如高速公路、城市道路、施工区、恶劣天气）下的速度信息差异化需求；-扩展性不足：随着新型数据源（如众包数据、毫米波雷达）的不断涌现，既有框架在扩展新的速度信息类型时缺乏灵活机制。上述局限性使得制定一项专门针对速度信息的TPEG2专项标准成为必要。三、标准主要内容与技术框架3.1标准适用范围与定位ISO21219-17:2023是ISO21219（TPEG2）系列标准的第17部分，属于该系列中针对特定应用领域的"应用专项标准"。该标准规定了速度信息（SpeedInformation）的编码方法、消息结构、组件定义及传输规则，适用于通过TPEG2协议进行速度信息的编码、解码与交换的各类应用系统。该标准的适用范围包括但不限于：-实时道路交通速度信息的广播与点播分发；-基于历史数据的行程时间预测；-交通事件影响范围内的速度变化提示；-动态交通管理与控制信息的发布。3.2核心技术架构3.2.1速度信息的数据模型ISO21219-17:2023将速度信息划分为多层次的组件化结构，主要包括：-SpeedInfo组件：核心速度值容器，包含车速的平均值、最小值、最大值及对应的时间戳；-SpeedFlow组件：交通流状态描述，涵盖自由流、平稳流、拥堵流等分类，并关联相应的速度阈值；-SpeedBoundary组件：空间边界定义，支持对特定路段、车道级别、方向以及空间坐标范围的速度信息做精细化描述；-SpeedStatistic组件：统计数据容器，用于表达指定时段内速度的统计特征值（如均值、分位数、标准差）；-SpeedEvent组件：事件关联信息，用于将速度异常与交通事故、施工、管制等事件进行关联。各组件之间通过TPEG2统一的消息管理框架（参照ISO21219-4）进行组合封装，保证与其他TPEG2系列标准的兼容性。3.2.2编码规则与压缩机制为适应不同传输介质（数字广播、移动通信网络、互联网）的带宽约束，ISO21219-17:2023对速度信息采用二进制紧凑编码方式，并通过数值差分、行程编码等方法实现数据压缩。在保障信息可靠性的前提下，该编码方案能够有效减少传输字节数，提升信道利用率。尤其适用于同时向大量终端分发实时速度更新的广播场景。3.2.3位置参考与地图匹配为保证速度信息在接收端的精准定位与地图匹配，ISO21219-17:2023支持多种位置参考方式，包括：基于TPEG2-LOC（位置参考标准）的逻辑位置参照、基于WGS-84坐标的直接位置描述、以及基于道路网络拓扑的线性参照。该多模式位置参照设计便于适配不同精度的电子地图数据。3.2.4多语言与多文化适应性标准充分考虑到全球部署的多样性需求，支持多语言文本描述与多文化计量单位适配（如km/h与mph的区分表达），确保不同国家和地区可按本地化需求灵活配置。3.3标准中关键术语与定义ISO21219-17:2023明确界定了以下核心术语：-速度信息（SpeedInformation）：关于道路网络中特定位置或路段上交通运行速度的结构化数据；-平均行程速度（AverageTravelSpeed）：在一定时间段内通过某路段的所有车辆的平均行驶速度；-速度置信度（SpeedConfidence）：描述速度数据可靠程度的指标，由数据源类型、样本量、数据新鲜度等因素综合决定；-有效时段（ValidityPeriod）：速度信息自发布时刻起，对接收端保持有效的时间范围。上述定义的精确化有效减少了信息生产方与消费方之间的语义歧义。四、标准制定的主要参与单位ISO21219-17:2023的制定由ISO/TC204（智能交通系统技术委员会）归口管理，具体由该委员会下设的WG10（出行者信息与交通管理）工作组负责起草。在各国参与方面，德国、日本、中国、韩国、法国、英国等国均派出专家参与该标准的制定工作。其中，德国作为TPEG技术的重要发源地之一，在标准制定过程中承担了关键角色。德国标准化协会（DIN）下属的ITS标准化委员会组织德国交通信息领域的龙头企业、研究机构与应用单位深度参与标准文本的编制与验证工作，其研究成果为TPEG2-SPI技术框架的形成提供了重要参考。值得特别介绍的是中国在该标准制定中的参与情况。全国智能运输系统标准化技术委员会（SAC/TC268）组织中关村标准化组织及相关企业持续跟踪并深入参与ISO/TC204的国际标准制定工作。中国专家结合国内高速路网运行监测、城市交通治堵以及车路协同示范应用等实践经验，在速度信息分类、数据置信度评价以及多源数据融合表达等方面提出了积极意见，为标准的制定贡献了中国方案。中国交通通信信息中心、交通运输部公路科学研究院等单位也在标准应用验证方面开展了大量工作。五、标准的意义与影响5.1完善了TPEG2标准体系ISO21219-17:2023的发布填补了TPEG2系列标准在速度信息专业应用领域的空白。至此，TPEG2系列已覆盖道路天气信息、道路事件信息、服务信息、交通流量预测和速度信息等核心领域，形成了较为完整的交通信息标准化矩阵。该标准与ISO21219-18（交通流量预测）等标准相互配合，共同服务于交通信息全链条的标准化需求。5.2促进了产业协同发展ISO21219-17:2023通过对速度信息的统一抽象和精确建模，为产业链上下游企业提供了公共的通信语言：-对导航与地图厂商而言，可直接接入符合标准的速度信息源，降低多格式数据适配成本；-对交通管理部门而言，减少了数据开放共享的技术壁垒；-对终端设备制造商而言，降低了多协议兼容的研发复杂度；-对信息服务运营商而言，标准化接口使服务内容的分发更为灵活高效。5.3为未来技术演进预留了空间ISO21219-17:2023在架构设计上充分考虑了可扩展性。一方面，标准预留了扩展字段，便于后续增加新的速度属性（如排放相关速度建议、动态限速信息等）；另一方面，其组件化设计允许与新型传输技术（如5G广播、多接入边缘计算）灵活结合，为面向未来的交能融合、车能路云一体化等新场景提供标准化支撑。六、结语与展望ISO21219-17:2023《智能交通系统第2代通过交通协议专家组的交通和行程信息第17部分：速度信息（TPEG2-SPI）》的正式发布，是国际智能交通信息标准化进程中的重要里程碑。该标准在充分继承TPEG2既有技术框架的基础上，对速度信息的建模、编码与分发进行了系统化和精细化的规范，有效回应了智慧交通时代对高精度、实时性速度信息共享的迫切需求。展望未来，随着车路云一体化、自动驾驶商业化运营的加速推进，交通速度信息将不仅服务于人类驾驶员的路径规划与出行决策，更将成为智能网联汽车感知环境、规划决策的核心数据来源之一。ISO21219-17:2023所构建的标准化速度信息体系，有望在以下方面持续发挥重要作用：1.支撑车路协同规模化部署：为V2X场景中的速度信息交互提供统一协议基座；2.促进跨区域互联互通：为"一带一路"沿线国家及其他跨境区域的交通信息共享建立互认基础；3.推动交通数据要素市场化：通过标准化数据格式，降低数据交易与流通成本，助力交通数据要素价值的释放。参考文献[1]ISO21219-17:2023,Intelligenttransportsystems—Trafficandtravelinformationviatransportprotocolexpertsgroup,generation2(TPEG2)—Part17:Speedinformation(TPEG2-SPI)[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO21219-1,Intelligenttransportsystems—Trafficandtravelinformationviatransportprotocolexpertsgroup,generation2(TPEG2)—Part1:Introduction,numberingandversions[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization.[3]ISO21219-4,Intelligenttransportsystems—Trafficandtravel