ISO 17438-52025 智能运输系统 个人和车辆ITS站的室内导航 第5部分基于中央ITS站（C-ITS-S）定位的要求和报文规范标准立项发展报告

智能运输系统个人和车辆ITS站的室内导航第5部分：基于中央ITS站（C-ITS-S）定位的要求和报文规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Intelligenttransportsystems—IndoornavigationforpersonalandvehicleITSstations—Part5:RequirementsandmessagespecificationforcentralITSstation(C-ITS-S)basedpositioning摘要随着智能运输系统（ITS）在全球范围内的快速部署，室内导航定位技术已成为提升交通运输效率、保障出行安全、改善用户体验的关键支撑技术。在大型交通枢纽、地下停车场、多层级立体交通设施等复杂室内环境中，GNSS信号衰减严重甚至完全不可用，传统室外定位手段难以满足亚米级至米级的高精度定位需求。ISO17438-5:2025《智能运输系统个人和车辆ITS站的室内导航第5部分：基于中央ITS站（C-ITS-S）定位的要求和报文规范》作为ISO17438系列标准的重要组成部分，聚焦于基于中央ITS站的协同定位架构，系统规定了C-ITS-S定位的功能要求、信息交互机制、消息报文格式及接口协议，为室内环境下个人和车辆ITS站的精准定位提供了统一的国际标准依据。本报告对该标准的立项背景、技术内容、编制过程及应用前景进行了系统阐述，分析了标准在推动车路协同、自动驾驶、智慧出行等领域融合发展中的重要作用，并对我国在该领域的标准化工作提出了对策建议。该标准的发布填补了国际范围内基于集中式架构的室内ITS定位标准的空白，对促进全球智能交通系统互联互通具有重要意义。关键词：智能运输系统；室内导航；中央ITS站；定位标准；报文规范；ISO17438Keywords:IntelligentTransportSystems;IndoorNavigation;CentralITSStation(C-ITS-S);PositioningStandard;MessageSpecification;ISO17438一、引言1.1研究背景智能运输系统（IntelligentTransportSystems,ITS）是将先进的通信技术、信息技术、传感技术和控制技术系统化集成应用于地面交通管理体系的新一代综合运输系统。近年来，随着车路协同（V2X）、自动驾驶、共享出行等新兴业态的快速发展，ITS的功能应用场景已从传统的开放道路延伸至地下停车场、综合交通枢纽、室内换乘中心等复杂建筑环境。据统计，在典型的城市出行链中，约15%-25%的出行时间消耗在室内或半室内环境中，包括停车入位、换乘寻路、公共接驳等环节。然而，当前全球导航卫星系统（GNSS）在室内环境中信号功率衰减可达20-30dB，楼宇遮挡、多径效应、信号非视距传播等问题严重制约了室内定位精度。传统的RFID、蓝牙信标、Wi-Fi指纹等室内定位技术虽然在特定场景中有所应用，但在标准互操作性、高精度定位性能、动态环境适应性等方面存在明显不足。因此，国际社会亟需一套统一、开放、可扩展的室内ITS定位标准体系。1.2标准立项背景ISO/TC204（智能运输系统技术委员会）是国际标准化组织负责ITS领域标准制定的专门技术委员会。2016年起，ISO/TC204下设的WG18工作组启动了ISO17438系列标准的研制工作，旨在为个人和车辆ITS站的室内导航提供全面的标准化支撑。该系列标准共规划了六个部分，涵盖总体架构、通信接口、数据模型、定位参考、中央站定位及地图数据等核心技术内容，详见下表。ISO17438系列标准概览|标准编号|标准名称|状态||----------|----------|------||ISO17438-1|室内导航总体架构与要求|已发布||ISO17438-2|个人和车辆ITS站通信接口|已发布||ISO17438-3|个人和车辆ITS站数据模型|已发布||ISO17438-4|基于参考点的定位|已发布||ISO17438-5|基于中央ITS站（C-ITS-S）定位|2025年发布||ISO17438-6|室内地图数据规范|制定中|ISO17438-5:2025是该系列标准中解决定位问题的重要标准部分，其核心思路是：通过部署具备计算、存储和通信能力的中央ITS站（CentralITSStation,C-ITS-S），汇集来自多个定位参考点和用户终端的多源观测数据，实现集中式协同定位解算与位置信息分发，从而在复杂室内环境中为用户提供连续、可靠、高精度的定位服务。二、标准技术内容概述2.1标准适用范围ISO17438-5:2025适用于基于中央ITS站架构的室内定位系统设计、开发与部署，主要覆盖以下应用场景：1.大型交通枢纽室内导航：包括机场航站楼、高铁站、地铁换乘站等公共空间内的旅客定位、导引及信息服务；2.智慧停车与反向寻车：在多层地下停车场、机械式立体停车库中为车辆和驾驶员提供精准定位与路径引导；3.室内车路协同应用：支持自动代客泊车（AVP）、室内编队行驶等场景中车辆与基础设施的动态信息交互；4.紧急救援与安全疏散：在紧急情况下为准确定位被困人员、调度救援力量提供定位信息支撑。2.2C-ITS-S定位系统架构本标准规定的C-ITS-S定位系统架构遵循ISO17438-1所定义的室内导航总体框架，由以下功能实体组成：C-ITS-S定位系统逻辑架构```┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐│上层应用服务层││(自动代客泊车/室内导航/车队管理/应急响应)│└──────────────────────────┬──────────────────────────────────┘│┌──────────────────────────▼──────────────────────────────────┐│中央ITS站(C-ITS-S)核心功能层││┌────────────┬────────────┬────────────┬─────────────────┐│││定位计算引擎│数据融合与│位置信息分发│消息路由与管理│││││解算模块│管理模块│模块│││└────────────┴────────────┴────────────┴─────────────────┘│└──────┬───────────────────────┬────────────────────┬─────────┘│││┌──────▼──────┐┌───────▼───────┐┌───────▼───────┐│参考点基础设施││个人ITS站(P-ITS-S)││车辆ITS站(V-ITS-S)││(UWB/BLE/││移动终端/可穿││车载终端设备││地磁/Wi-Fi)││戴设备│││└──────────────┘└───────────────┘└───────────────┘```核心功能模块如下：1.定位计算引擎（PositioningComputationEngine）：执行多源定位数据的协同解算，包括到达时间差定位法、到达角度定位法、信号强度指纹匹配、惯性导航数据融合及地图约束修正等算法，实现厘米至米级精度的融合定位计算。2.数据融合与解算模块（DataFusionandResolutionModule）：对来自不同定位参考点（如UWB基站、BLE信标、地磁传感器、Wi-Fi接入点）和用户终端的异构定位数据执行时空对齐、误差建模、权重分配和质量控制，生成最优定位结果并评估定位置信度。3.位置信息分发管理模块（LocationInformationDistributionManagementModule）：管理位置信息的订阅/发布机制，按照用户请求的精度级别、更新频率和服务质量等级，将定位结果实时推送至相关ITS应用和授权用户。4.消息路由与管理模块：在C-ITS-S与P-ITS-S、V-ITS-S及参考点基础设施之间提供可靠的消息路由传输服务，保障数据链路的实时性、可靠性和安全性。2.3定位方法要求标准规定的技术要求涵盖以下关键方面：（1）多源融合定位支持C-ITS-S应支持以下定位源数据的接入与融合处理：超宽带测距数据（UWB，精度可达厘米级）；蓝牙低功耗（BLE）接收信号强度指示（RSSI）与到达角（AoA）数据；Wi-Fi信号特征数据（含感知/NAN及新近的Wi-FiLocation802.11az标准）；地磁指纹特征数据；行人航位推算（PDR）与车辆惯性测量单元（IMU）数据；气压计高度测量数据（用于楼层识别）；视觉特征点与高精度地图匹配数据。（2）定位精度要求C-ITS-S典型室内导航场景的定位精度要求因场景而异：一般行人导航，水平定位精度≤3米，可靠性≥90%，更新率≥1Hz；停车场车辆定位，水平定位精度≤1米，可靠性≥95%，更新率≥10Hz；自动代客泊车（AVP），水平定位精度≤0.3米，可靠性≥99%，更新率≥20Hz；紧急救援定位，水平定位精度≤5米，可靠性≥99.9%，更新率≥0.2Hz。标准针对不同应用场景规定了差异化的性能指标要求。（3）安全性要求定位信息的传输应支持端到端加密；C-ITS-S应具备访问控制与用户隐私保护功能，位置信息的存储和共享须符合ISO/SAE21434信息安全要求及各国家/地区的个人隐私保护法规（如GDPR、PIPL等），确保数据的机密性、完整性和可用性。（4）性能与可用性要求系统应支持至少99.5%的时间可用性，在正常情况下定位服务中断时间应小于3分钟/周；支持多用户并发接入服务，单C-ITS-S应具备在高峰时段支撑至少1000个并发用户定位请求的能力；系统支持平滑的故障降级策略，在部分参考点失效时，定位服务精度可适度降低但不应中断服务。2.4报文格式与协议规范标准的另一核心内容定义了C-ITS-S与其他ITS站之间交换定位信息的消息报文格式。报文设计遵循ASN.1（AbstractSyntaxNotationOne）编码规则，支持XML及二进制编码两种传输方式。主要报文类型如下：|报文类型|报文名称|主要载荷内容|典型传输频率||----------|----------|-------------|-------------||注册请求/响应|RegistrationMessage|设备ID、能力描述、安全证书|会话建立时||定位观测数据|ObservationMessage|各类传感器的原始观测值及时间戳|1-20Hz||定位结果|PositioningFixMessage|位置坐标、速度、精度因子（HDOP/VDOP）|1-100Hz||辅助数据|AssistanceMessage|差分修正量、参考点状态、环境参数|0.1-1Hz||服务订阅|SubscriptionMessage|感兴趣区域、精度等级、更新频率|按需|报文的时间戳基于全球定位系统时或国际原子时，时间同步精度要求优于1毫秒。所有报文包含消息类型标识、协议版本号、发送方标识、会话标识、时间戳及可选的校验字段，以支持可靠传输。三、标准编制过程ISO17438-5:2025的研制遵循ISO/IEC导则所规定的标准制定流程，主要经历了以下阶段：标准研制主要阶段|阶段|时间节点|主要工作内容||------|----------|-------------||NP提案|2019年11月|在ISO/TC204WG18会议上正式提出新工作项提案||WD工作组草案|2021年3月|完成标准框架与核心技术内容初稿||CD委员会草案|2022年7月|完成第一版委员会草案，分发至各成员国征求意见||DIS国际标准草案|2023年10月|根据CD阶段意见完成修改，进入DIS投票阶段||FDIS最终草案|2025年2月|通过DIS投票后形成最终草案文本||正式发布|2025年9月25日|标准获批准正式出版|在标准编制过程中，来自中国、日本、德国、美国、韩国、法国等国家的专家积极参与，累计收到各成员国反馈意见超过300条。中国专家在C-ITS-S定位架构设计、多源融合定位算法参考模型及UWB定位技术集成等关键领域做出了重要贡献。值得关注的是，标准与ISO17438系列其他部分及其他相关国际标准（如ISO21217ITS站通信架构、ISO20524地理数据文件规范、ETSIEN302637协同感知消息规范等）进行了充分的协调，避免了标准间的内容冲突和接口不一致，确保标准的可实施性和系统兼容性。四、标准的技术创新与应用价值4.1技术创新点ISO17438-5:2025相较于室内导航领域已有的技术方案和IEEE802.11az、蓝牙SIG等相关标准，在技术和架构层面具有以下突出的创新性：该标准是国际上首个针对集中式架构的室内ITS定位所制定的系统性标准，首次在ISO框架内以标准形式明确了基于C-ITS-S的室内定位系统逻辑架构和功能分层，突破了以往室内定位标准多聚焦于单点定位技术或局部协议的局限。同时，标准定义了一套统一的多源传感器数据接入与融合定位计算框架，对异构观测数据定义了统一的封装格式与接入协议，支持不同精度、不同更新率的定位源在统一框架下的即插即用。在此基础上，标准创建了面向ITS室内应用的定位性能指标体系，首次将室内定位精度要求与具体ITS应用场景（如自动代客泊车、室内车队管理）进行映射，针对不同应用场景规定了差异化的定位精度、可靠性和时延指标，为系统设计提供了明确的性能基准。此外，标准在报文协议设计中充分考虑了与车路协同通信标准体系的兼容性，所定义的报文格式可与ETSI的协同感知消息、BSM消息实现语义级映射与转换，支持室内外定位信息的无缝衔接与跨域交互。4.2应用前景分析C-ITS-S定位标准可广泛部署于大型地下停车场基于UWB或蓝牙AoA的高精度定位基础设施，与自动代客泊车系统相结合，支撑车辆自主寻找车位、精准泊入及用户反向寻车，预期可将单车平均寻位时间缩短5-8分钟，提升停车场周转效率20%以上；在机场、高铁站等综合交通枢纽内，该标准为旅客提供从出入口到登机口/站台的连续定位与导航服务，并支撑枢纽内摆渡车辆的智能调度与到站时间精准预报；在封闭园区、港口码头、物流仓库等限定区域内，该标准可支撑自动导引运输车编队行驶与智能调度，结合室内外无缝定位切换技术，实现全程物流的可视化追踪与智能路径规划；在消防、安防等应急场景中，基于C-ITS-S架构的多源定位信息融合和可靠传输能力，能够为救援人员提供实时位置追踪，大幅提升救援效率和安全性。五、主要起草单位简介ISO17438-5:2025汇集了多个国际成员的智慧投入，其中德国航空航天中心（DLR）车辆概念研究所作为本部分标准的关键起草团队发挥了核心作用。德国航空航天中心是德国国家级航空航天与交通领域研究机构，其在车路协同、自动驾驶测试验证、智能交通系统架构等领域具有全球领先的研究实力。DLR车辆概念研究所是ISO/TC204德国代表团的主要技术支撑机构，长期深度参与ISO17438系列标准的研制工作，其专家曾担任WG18工作组的多项核心职务。在ISO17438-5的研制过程中，DLR团队主导完成了标准中C-ITS-S核心功能架构的论证与定义，在法兰克福机场及柏林大型停车场开展了系列化的实地测试验证，为定位精度指标和报文格式设计提供了充分的工程实践依据。此外，DLR还联合欧洲电信标准化协会、相关汽车制造商等推动了标准在欧盟地区的试点验证，为标准的可实施性提供了有力背书。六、结论与展望ISO17438-5:2025的正式发布是智能运输系统室内导航标准化领域的重要里程碑。该标准以中央ITS站为核心，构建了一套覆盖功能架构、技术要求、报文协议等完整要素的集中式室内定位标准方案，填补了该领域国际标准的空白。标准的实施将有效促进室内外定位技术的无缝衔接，推动车路协同、自动代客泊车、智慧停车等应用场景的规模化落地。参考文献[1]ISO17438-5:2025,Intelligenttransportsystems—Indoornavigati