ISO 73342025 土方机械 自动化和自主性词汇和分类法标准立项发展报告

土方机械自动化和自主性词汇和分类法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Earth-movingMachinery—VocabularyandTaxonomyforAutomationandAutonomy摘要随着人工智能、传感器技术、北斗导航与5G通信技术的深度融合，土方机械行业正经历从传统机械化施工向自动化、智能化乃至自主化作业的深刻变革。然而，由于行业内对“自动化”“自主性”“远程操控”“半自主”等核心术语缺乏统一定义，不同制造商、研究机构和用户之间的技术交流与产品对标面临严重障碍，制约了技术推广与国际市场准入。为应对这一挑战，国际标准化组织（ISO）于2025年3月28日正式发布了ISO7334:2025《土方机械自动化和自主性词汇和分类法》。本标准首次在ISO层面构建了涵盖土方机械自动化与自主性等级分类、核心术语定义及系统功能界定的统一框架，明确了从L0（无自动化）到L5（完全自主）的分级体系，并系统定义了环境感知、决策规划、执行控制及人机交互等关键术语。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术框架及预期影响，分析了其对我国土方机械产业智能化升级的指导意义，并提出了我国推进相关标准体系建设与国际标准对接的策略建议。该标准的发布填补了土方机械领域自动化与自主性术语标准的国际空白，为全球土方机械行业的技术研发、产品认证和市场准入提供了重要的规范性依据。关键词：土方机械；自动化；自主性；词汇；分类法；国际标准Keywords:Earth-movingMachinery;Automation;Autonomy;Vocabulary;Taxonomy;InternationalStandard一、引言1.1背景概述土方机械作为基础设施建设、矿山开采和城乡建设不可或缺的核心装备，其技术发展水平直接关系到一个国家的基础设施建设能力和高端装备制造业竞争力。近年来，随着人工智能、高性能计算、北斗高精度定位、5G通信、激光雷达与机器视觉等新兴技术的迅猛发展，土方机械的自动化与智能化水平取得了长足进步。无人驾驶压路机、智能挖掘机、自主推土机及远程遥控装载机等新型装备相继问世，并已在部分矿山、港口和大规模基础设施施工现场实现商业化应用。据相关行业研究报告显示，全球智能施工装备市场规模预计在未来五年内将保持两位数以上的年均复合增长率。然而，在技术高速演进的同时，一个基础性的问题日益凸显：行业内对自动化与自主性的核心技术术语缺乏统一定义和分类体系。不同制造商在描述产品功能时，往往声称其设备具备“智能”“无人”“自主”等性能，但这些术语的内涵和外延缺乏统一界定。例如，某一厂商所宣称的“自动驾驶”可能仅指直线行驶辅助功能，而另一厂商的“自动驾驶”则可能涵盖环境感知、路径规划与自主避障等完整功能。这种术语使用的混乱状况，不仅严重妨碍了用户对产品功能层级的准确理解和技术选型，也增加了不同制造商之间技术交流与对标比较的难度，同时对监管机构制定安全标准和行业法规构成了挑战。1.2标准立项的必要性在上述背景下，制定一部统一的土方机械自动化和自主性词汇与分类法国际标准显得尤为必要和紧迫。首先，统一术语是消除行业沟通障碍、促进技术交流与合作的基础前提。其次，科学的分类法为制造商、用户和监管机构提供了共同参考框架，有助于准确描述和比较不同产品的自动化水平。再次，明确的概念体系为后续制定相关安全标准、测试方法和认证规范奠定了必要基础。此外，统一分类体系有利于保险机构进行风险评估、租赁公司进行资产管理及施工单位进行设备选型。1.3标准制定过程ISO/TC127（土方机械技术委员会）作为国际标准化组织负责土方机械领域标准制修订的技术委员会，于2020年正式提出制定自动化与自主性词汇和分类法标准的提案。该提案经过成员国充分讨论和投票，于2021年获得批准立项，项目编号为ISO7334。标准制定工作由ISO/TC127下设的特定工作组承担，来自中国、美国、德国、日本、瑞典、韩国等多个成员体的专家共同参与了起草工作。工作组在系统梳理相关技术和现有标准的基础上，经过多轮工作组草案（WD）、委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS）阶段的讨论与修改，最终于2025年3月28日正式发布。二、标准概述2.1标准基本信息-标准编号：ISO7334:2025-标准名称：土方机械自动化和自主性词汇和分类法-英文名称：Earth-movingmachinery—Vocabularyandtaxonomyforautomationandautonomy-发布机构：国际标准化组织（ISO）-发布日期：2025年3月28日-标准状态：现行有效-国别：国际组织-语言：英语-ICS分类号：53.100（土方机械）2.2标准适用范围本标准适用于挖掘机、推土机、装载机、平地机、压路机、自卸车等各类土方机械的自动化与自主化系统，涵盖设计研发、生产制造、使用运维和评估认证等全生命周期阶段。标准明确了土方机械自动化与自主性的相关术语定义、等级分类和系统架构描述方法。2.3标准的主要内容标准的主要技术内容包括以下四个方面：一是界定了与土方机械自动化和自主性相关的核心术语，包括但不限于自动化、自主性、远程操控、半自主操作、完全自主操作、操作模式、动态驾驶任务、最小风险状态、接管请求等；二是建立了土方机械自动化与自主性的分级分类体系，将自动化等级划分为若干等级，从无自动化到完全自主操作分层次界定；三是明确了各个等级的技术要求和功能特征，各等级之间的区别及边界条件；四是规范了用于描述自动化与自主性功能、性能指标和操作场景的统一技术语言，为制造商、用户、检测机构和监管机构提供了统一的交流框架。2.4标准的主要特点ISO7334:2025具有以下几个突出特点：第一，系统性，首次在ISO层面系统性地构建了土方机械自动化和自主性的完整术语体系和分类框架，填补了该领域国际标准的空白。第二，层级性，参照已在汽车领域得到广泛应用的自动驾驶分级思路，结合土方机械的作业特点进行了创新性调整，建立了从无自动化到完全自主的清晰等级序列。第三，适用性，在借鉴汽车领域成熟经验的基础上，充分考虑了土方机械低速作业、复杂工况、非结构化环境等独特特征，确保标准的行业适用性和可操作性。第四，前瞻性，标准的框架设计兼顾了技术发展趋势，为未来更高等级自动化与自主性技术的标准化预留了扩展空间。三、标准核心技术框架解析3.1自动化与自主性等级分类体系ISO7334:2025的核心贡献在于建立了一套科学、清晰且具有可操作性的土方机械自动化与自主性等级分类体系。该体系参照了国际自动机工程师学会（SAE）J3016《道路机动车自动驾驶系统相关术语分类和定义》中已广泛应用的六级分类框架（L0–L5），同时针对土方机械作业环境非结构化、作业任务多样性和安全风险特殊性进行了适应性调整。在具体的等级划分中，L0等级代表无自动化，设备所有功能均由操作员完全手动控制，但可配备预警类辅助装置。L1等级为操作辅助级，系统能够在特定功能（如直线行驶、自动找平）上提供持续性辅助，操作员仍需全程监控并承担主要控制责任。L2等级为部分自动化级，系统能够同时控制横向和纵向运动（如转向与速度的联合控制），但操作员必须始终保持对环境和系统状态的监控，随时准备接管。L3等级为有条件自动化级，在特定作业场景和运行条件下，系统能够独立完成完整的作业任务，操作员无需持续监控，但必须在系统发出接管请求时及时响应。L4等级为高度自动化级，在限定的作业区域和条件下，系统能够自主完成全部作业任务，即使系统发生故障或遇到无法处理的情况，也能自行进入安全的停止状态，无需操作员介入。L5等级为完全自主级，系统能够在所有可预见的作业条件和场景下完全自主运行，无需任何人工干预。3.2核心术语体系除了等级分类体系外，ISO7334:2025系统定义了与土方机械自动化和自主性相关的核心术语，主要涵盖以下类别：操作模式类术语包括有人驾驶、远程操控、半自主操作、完全自主操作等；功能任务类术语包括动态驾驶任务、目标识别、路径规划、避障决策、作业执行、最小风险状态等；人机交互类术语包括接管请求、操作员监控、系统状态提示等；系统能力类术语包括环境感知、定位导航、决策规划、执行控制、故障诊断与安全保护等。这些术语的共同定义和规范化，为行业内的技术交流提供了统一的技术语言基础。3.3分级判定方法ISO7334:2025提供了用于判定土方机械自动化与自主性等级的方法论框架，包括对系统功能分配的分析方法、操作员角色的界定方法、作业场景与运行设计域的描述方法以及安全机制的评价方法。这一方法论框架使标准的用户能够根据设备的功能设计、操作条件和技术特征，科学地确定其所属的自动化与自主性等级。四、主要起草单位本标准的制定工作由国际标准化组织ISO/TC127（土方机械技术委员会）主导组织，由来自各成员国的众多企业、科研机构和行业组织共同参与完成。以中国工程机械行业的龙头企业——广西柳工机械股份有限公司（以下简称“柳工”）为代表的中国企业深度参与了ISO7334:2025的制定工作。柳工成立于1958年，是中国最早的工程机械制造企业之一，也是中国土方机械行业技术创新的重要力量。近年来，柳工在智能化、电动化和无人化技术领域持续加大研发投入，先后推出了多款具备远程遥控、半自主作业功能的装载机、挖掘机和压路机产品，积累了丰富的智能施工装备研发经验。在ISO7334:2025的制定过程中，柳工专家积极参与了术语定义和分类等级的讨论，结合自身在智能装载机和无人驾驶压路机的研发实践，提出了多项具有建设性的技术建议，特别是针对土方机械低速作业、铲装作业等特殊工况的分级判定方法作出了积极贡献。此外，标准制定过程中也得到了中国汽车技术研究中心、江苏徐工工程机械研究院有限公司等国内知名企业和研究机构的积极参与和支持，反映了中国在土方机械智能化领域的技术实力和国际话语权的提升。五、标准实施的意义与影响5.1对行业的深远影响ISO7334:2025的发布与实施，将在土方机械领域产生深远的行业影响。首先，统一术语和分类法将从根本上改善行业内技术交流和产品沟通的效率，消除因术语理解差异而造成的合作障碍，促进产业链上下游企业的协同创新。其次，科学的等级分类体系为工程承包商和用户提供了明确的技术选型依据，降低了因产品功能理解不一致而导致的采购决策风险。再次，统一的分类体系为不同制造商之间的产品横向比较提供了可参照的基准框架，有利于形成良性的市场竞争秩序。最后，该标准为零散的技术研发活动提供了体系化的参考坐标，有助于企业明确技术发展路径和阶段性目标。5.2对国际贸易的推动作用作为国际标准化组织发布的标准，ISO7334:2025将深刻影响全球土方机械市场的贸易规则和技术壁垒格局。一方面，该标准为各成员国之间进行产品认证和技术互认提供了统一的技术依据，有助于降低国际贸易中的重复检测和认证成本。另一方面，标准所确立的术语体系和分级框架，将逐步被各国国家标准、行业法规和采购文件所引用，成为国际贸易中技术协议的重要组成部分。对于我国土方机械出口企业而言，全面理解和有效应用ISO7334:2025，对于打破潜在技术性贸易壁垒、提升产品的国际市场竞争力具有重要意义。5.3对我国土方机械行业的启示ISO7334:2025的发布对我国土方机械行业具有多重启示意义。首先，我国应加快推进与国际标准接轨的国家标准制定工作，将ISO7334:2025转化为国家标准（GB/T标准），并同步开展行业标准和团体标准的制修订，形成以国际标准为引领、国家标准为主体、行业标准和团体标准为补充的多层级标准体系。其次，国内土方机械生产企业应系统学习和全面应用ISO7334:2025的术语体系和分类框架，在产品的技术文档、宣传材料和使用说明中采用标准化的技术语言，提升产品的规范性和可比较性。再次，行业检测认证机构应依据该标准研究制定相应的检测评价方法和认证技术规范，为市场监管和行业管理提供技术支撑。最后，行业协会和科研机构应加强标准的宣贯培训工作，组织多层次的标准解读和技术交流活动，帮助行业从业人员深入理解标准的技术内涵和应用方法。六、结论与展望ISO7334:2025《土方机械自动化和自主性词汇和分类法》作为全球土方机械领域首部系统性的自动化与自主性术语标准，其发布标志着该领域标准化工作迈入了新阶段。该标准不仅填补了国际标准在这一领域的空白，更为正处于深刻技术变革中的土方机械行业提供了统一的技术语言和分类框架，为全球土方机械智能化发展奠定了重要的标准化基础。展望未来，随着自动化与自主性技术的持续发展，土方机械领域的标准化需求将不断增加。ISO7334:2025的发布只是一个新的起点，后续还将有一系列相关标准需要制定和完善，包括不同自动化等级的功能安全要求标准、自动驾驶系统的测试方法标准、人机交互界面设计规范等。我国应以此为契机，积极参与国际标准化工作，加强与主要制造强国在土方机械智能化标准领域的协调与合作，推动中国标准与国际标准的相互融