ISO 17573-32024 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摘要随着全球智能交通系统（ITS）的快速发展，电子收费系统（ElectronicFeeCollection,EFC）已成为高速公路、桥梁、隧道等交通基础设施运营管理的核心支撑技术。然而，不同国家和地区在电子收费系统建设过程中，因数据定义不一致、数据格式不统一、数据交换协议差异等问题，形成了严重的“信息孤岛”现象，制约了跨区域、跨国的交通互联互通与收费协同。为解决这一共性问题，国际标准化组织（ISO）于2024年12月13日正式发布了ISO17573-3:2024《电子收费车辆相关收费系统结构第3部分：数据字典》。本标准作为ISO17573系列标准的重要组成部分，系统定义了电子收费系统中车辆相关收费数据的统一概念模型、数据元标识、数据字典结构与语义规则，为各类收费应用场景提供了标准化的数据基础。本报告从标准立项背景、编制原则、技术内容、关键创新点、参与单位及未来展望等维度，对该标准进行了全面解读与分析。报告指出，ISO17573-3:2024的发布填补了电子收费领域基础性数据标准空白，对于推动全球电子收费系统的互联互通、降低系统建设与运维成本、提升跨区域收费协同效率具有重要的里程碑意义。关键词：电子收费；数据字典；系统架构；智能交通；标准化；互联互通；ISO17573AbstractWiththerapidadvancementofglobalIntelligentTransportationSystems(ITS),ElectronicFeeCollection(EFC)hasbecomeacriticaltechnologicalpillarfortheoperationandmanagementoftransportationinfrastructure,includingexpressways,bridges,andtunnels.However,duetoinconsistentdatadefinitions,heterogeneousdataformats,andincompatibledataexchangeprotocolsacrossdifferentcountriesandregions,asevere"informationisland"phenomenonhasemerged,constrainingcross-regionalandcross-bordertransportationinterconnectivityandtollingcollaboration.Toaddressthiscommonchallenge,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallyreleasedISO17573-3:2024,"Electronicfeecollection—Systemarchitectureforvehicle-relatedtolling—Part3:Datadictionary,"onDecember13,2024.AsanessentialcomponentoftheISO17573series,thisstandardsystematicallydefinesaunifiedconceptualmodel,dataelementidentifiers,datadictionarystructure,andsemanticrulesforvehicle-relatedtollingdata,providingastandardizeddatafoundationforvarioustollingapplicationscenarios.Thisreportpresentsacomprehensiveanalysisofthestandard,coveringitsdevelopmentbackground,compilationprinciples,technicalcontent,keyinnovations,participatingorganizations,andfutureprospects.ThereporthighlightsthatthereleaseofISO17573-3:2024fillsacriticalgapinfoundationaldatastandardswithintheEFCdomain,markingasignificantmilestoneinpromotingglobalEFCsysteminteroperability,reducingsystemconstructionandmaintenancecosts,andenhancingcross-regionaltollingcollaborationefficiency.Keywords:ElectronicFeeCollection;DataDictionary;SystemArchitecture;IntelligentTransportation;Standardization;Interoperability;ISO17573一、引言1.1研究背景电子收费系统作为智能交通系统的核心应用领域，经历了从人工收费、半自动收费到全自动电子收费（不停车收费）的发展历程。截至2024年，全球已有超过80个国家和地区部署了不同类型的电子收费系统，广泛应用于高速公路、城市道路congestionpricing、桥梁隧道、停车场等收费场景。据国际道路联合会（IRF）统计，全球电子收费市场规模已超过300亿美元，年复合增长率保持在8%以上。然而，电子收费行业的快速发展也带来了严峻的标准化挑战。由于各国在收费技术路线（如DSRC专用短程通信、RFID射频识别、ANPR自动车牌识别、GNSS卫星定位等）选择上的差异，以及收费业务管理模式、费率计算规则、数据交换协议等方面的不同，导致各电子收费系统之间数据语义不一致、数据格式不兼容、接口协议不互通的问题日益突出。具体表现为：-数据定义不一致：同一业务概念在不同系统中可能存在多种命名和定义方式，例如“车辆类型”在不同系统中可能被定义为“VehicleClass”“VehicleCategory”“VehicleType”等不同术语，且取值范围各异。-数据格式不统一：时间格式、货币单位、计量单位、字符编码等基础数据格式在不同系统中存在显著差异。-数据语义模糊：部分关键业务数据缺乏精确的语义定义，导致数据交换时产生歧义和误解。-系统扩展困难：随着新技术（如车路协同、自动驾驶、新能源车辆等）的不断涌现，现有系统缺乏对新型数据元的规范定义和扩展机制。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）早在2005年即启动了ISO17573系列标准的制定工作，旨在构建电子收费系统的总体架构标准体系。截至2020年，该系列已完成以下标准制定：ISO17573-1:2019《电子收费车辆相关收费系统结构第1部分：参考模型》和ISO17573-2:2020《电子收费车辆相关收费系统结构第2部分：业务域和业务角色》。然而，该系列标准在数据层面的标准化仍存在空白，亟需制定统一的数据字典标准，以支撑系列标准的落地实施。1.2标准立项背景2022年3月，在ISO/TC204年会上，多个成员国（包括中国、德国、日本、韩国等）联名提出制定电子收费数据字典标准的提案（NP提案）。提案指出，ISO17573-1和ISO17573-2已构建了完善的系统架构和业务模型，但缺乏配套的数据字典标准，无法有效指导各成员国在数据层面的标准化实施，制约了跨境收费互操作的发展。经过各成员国充分讨论和投票表决，该提案于2022年6月获得通过，正式立项为ISO17573-3。该项目由ISO/TC204下设的WG9工作组（收费系统工作组）负责研制，项目负责人由韩国专家担任，来自中国、德国、法国、日本、瑞典、美国、奥地利等国家的30余名专家参与起草工作。工作组先后召开了五次线下会议和十次线上会议，历经委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段，于2024年10月完成最终投票（通过率100%，无反对票），最终于2024年12月13日正式发布。1.3标准的定位与作用ISO17573-3:2024在ISO17573系列标准中处于基础数据支撑地位，与系列中其他标准的关系如下：|标准编号|标准名称|定位||---------|---------|------||ISO17573-1:2019|系统架构第1部分：参考模型|概念架构||ISO17573-2:2020|系统架构第2部分：业务域和业务角色|业务框架||ISO17573-3:2024|系统架构第3部分：数据字典|数据基础||ISO17573-4（编制中）|系统架构第4部分：接口规范|技术接口|本标准直接从数据层面支撑ISO17573-1中定义的收费参考模型和ISO17573-2中定义的业务域，为后续接口规范标准的制定奠定了数据基础。二、标准范围与规范性引用文件2.1标准范围ISO17573-3:2024规定了电子收费车载相关收费系统所需的数据字典，包括：-收费业务过程中涉及的核心数据元（DataElements）及其定义；-数据元的属性描述方法，包括名称、定义、数据类型、格式、值域等；-数据元之间的关联关系和分类组织方式；-数据编码规则和编码方案；-数据字典的管理与维护机制。本标准的服务对象包括电子收费系统的设计开发人员、系统集成商、运营管理机构、标准化组织以及相关研究机构。适用于公路收费、城市拥堵收费、桥梁隧道收费等多种车辆相关收费应用场景，兼容DSRC、GNSS、ANPR等多种收费技术路线。2.2规范性引用文件本标准规范性引用了以下标准文件：-ISO17573-1:2019，电子收费车辆相关收费系统结构第1部分：参考模型-ISO17573-2:2020，电子收费车辆相关收费系统结构第2部分：业务域和业务角色-ISO3166-1，国家和所属地区名称代码第1部分：国家代码-ISO4217，货币和基金代码-ISO8601-1，日期和时间信息交换表示法第1部分：基本规则-ISO/IEC8824-1，信息技术抽象语法记法一（ASN.1）第1部分：基本记法规范-ISO/IEC19501，信息技术开放分布式处理统一建模语言（UML）第1部分：规范三、标准编制原则3.1继承性与协调性原则本标准的编制严格遵循ISO17573系列标准的总体框架，确保与ISO17573-1定义的收费参考模型（TollingReferenceModel）中的概念和术语保持高度一致，与ISO17573-2中定义的业务域（TollingBusinessDomain）和业务角色分配相对应。同时，本标准充分参考并协调了其他相关国际标准，如ISO12855（电子收费收费与出行信息交互接口）、ISO14906（电子收费EFC接口定义）等，避免重复定义和标准冲突。3.2实用性与适用性原则考虑到不同国家和地区在电子收费系统建设水平、技术路线选择和管理模式上的差异性，本标准在数据元定义和值域设定上提供了充分的灵活性与扩展空间。在强制要求核心数据元一致性的同时，允许各使用方根据自身的业务需求和管理特点，通过扩展机制增加自定义数据元，确保标准的广泛适用性。3.3可扩展与前瞻性原则针对智能交通领域新技术、新业态的快速涌现，本标准在数据字典的设计中预留了充分的扩展空间。数据元标识采用分层编码结构，支持在不影响已有数据元素的条件下灵活扩展新的数据类别和数据元素。同时，数据字典的管理机制为未来新技术（如车路协同、自动驾驶、电子车牌等）相关数据元的纳入提供了标准化的途径。四、标准主要技术内容ISO17573-3:2024明确规定了一套国际公认的数据字典框架体系，用于规范化电子收费中与车辆相关的收费系统所需的数据元素。其主要内容包含：4.1数据字典框架与概念数据模型标准依据ISO17573-1的收费参考模型，构建了车辆相关收费数据的概念模型。该模型将收费业务数据划分为以下核心域。-收费主体数据域：与收费业务主要参与方相关的数据。包括收费服务提供方（TollServiceProvider）的数据（如服务提供商标识、认证信息、结算账户信息等）和收费运营方（TollCharger）的数据（如收费运营方标识、费率规则关联信息等）。此外也包含用户的签约数据（如账户信息、支付方式等），规范其标识方式和属性结构。-车辆与车载设备数据域：与收费对象相关的数据。包括车辆基础数据（车辆类型、尺寸、轴数、排放等级、燃料类型等）、车辆标识数据（车牌号码、车牌颜色、VIN等），以及车载设备数据（OBE类型、设备标识、安全认证信息等）。-收费交易数据域：包括交易标识、交易日期时间、收费费率版本、费用金额、货币类型、支付方式、交易状态等收费交易的核心数据元素。该域数据直接支撑收费的计费、扣费和结算流程。-收费上下文数据域：描述收费行为发生的环境信息。包括收费区域标识、收费站点/路段标识、收费车道标识、收费时间戳、天气状况、交通流量状态等。这些上下文信息对费率计算（如按时段定价、按拥堵程度定价）具有重要意义。其中，收费主体数据域直接对应ISO17573-2中定义的业务角色（如收费服务提供方、收费运营方），确保了系列标准间的协调一致性。各数据域之间通过数据元之间的关联关系实现信息整合，形成统一的数据视图。4.2数据元标识编码体系数据元标识系统是数据字典的核心组成部分。标准定义了一套国际公认的数据元标识编码体系，支持跨系统间的一致识别与交换。该编码体系由以下分级结构组成：-第1级：数据域标识符——采用大写字母编码-第2级：数据类别标识符——采用2位数字编码-第3级：数据元标识符——采用3位数字编码具体表示为“XX-NN-NNN”的层级分类编码结构，可唯一识别数据元。例如“VE-01-001”代表车辆基础信息域中的车辆类型数据元。该编码体系具有良好的可读性和可扩展性，能够支撑数据元的高效检索、管理和跨系统映射。4.3数据元属性定义规范对于每一个数据元，标准规定了统一的属性描述格式，具体包括：|属性|说明||------|------||数据元名称|中英文标准名称及对应术语||定义|精确的业务语义定义||数据类型|字符型、数值型、日期时间型、布尔型、枚举型等||数据格式|数据长度的具体规定||值域|允许的取值范围、枚举值列表||单位|计量单位||约束条件|必选、条件必选、可选||Occurrence|出现次数（最小/最大）||备注|使用说明与注意事项|4.4数据编码规则标准对关键数据元的值域进行了标准化编码规定。典型示例包括：-车辆类型编码：统一将车辆分为5大类（乘用车、客车、货车、专用车辆、摩托车等），每个大类下设若干子类，采用2位数字编码表示。-收费方式编码：统一编码了现金、电子钱包、ETC、信用卡、移动支付等多种收费方式。-交易状态编码：定义“成功”“失败”“待处理”“已撤销”“已退款”等交易状态的标准化编码。-货币代码：采用ISO4217标准。-国家与地区代码：采用ISO3166-1标准。-日期时间格式：采用ISO8601标准。4.5数据字典管理与维护机制标准规定了数据字典的注册、维护和更新机制。建立标准化的数据元注册流程，包括数据需求提出、数据元审核、数据元批准和数据元发布等环节。同时，明确了数据字典的版本管理规则，确保数据字典的持续演进与更新。此外，标准还明确了数据字典的治理机制，包括利益相关方的权利与义务、数据元变更的影响评估流程等。五、关键技术创新点5.1面向多技术路线的中性数据模型本标准的突出创新之处在于构建了一套独立于具体技术实现的数据模型，不偏向于DSRC、GNSS、ANPR等任一特定技术路线，在数据层面实现了对多技术路线的兼容。数据模型重点聚焦于收费业务的共性数据要素，各系统可在统一框架下根据自身技术特点对数据进行适配，从而在数据语义层面实现了多技术路线的统一。5.2基于语义互操作的数据字典框架ISO17573-3:2024通过定义精确的形式化数据元语义，支持跨系统的语义级互操作，而非仅仅停留在语法层面的数据交换。数据元均采用标准化的统一定义，结合UML建模语言进行描述，有效的降低了数据交换中产生歧义的风险。5.3与业务架构的无缝衔接本文所定义的数据字典并非孤立的数据集合，而是与ISO17573-1的参考模型和ISO17573-2的业务域和角色建模深度联动。每个数据域均与具体的业务域和业务角色清晰对应，保证了从业务架构到数据架构的高度一致性，使标准体系浑然一体。六、主要参编单位与标准应用前景6.1标准编制单位与团队本标准在ISO/TC204/WG9组织下完成研制工作，参与起草的成员单位如下：-韩国：ETRI、韩国道路公社-中国：交通运输部公路科学研究院、国家智能交通系统工程技术研究中心-德国：德国联邦公路研究所（BASt）、西门子交通-法国：雷诺集