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文檔簡介

ICSXX.XXX

XXX

團體標準

T/ITSXXXX—2021

港口無人駕駛集裝箱卡車性能和測試方法

第2部分:無線通訊和信息安全要求

Portunmannedcontainertruckperformanceandtestmethods

Part2:Wirelesscommunicationandinformationsecurityrequirements

(征求意見稿)

2017-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

T/ITSXXXXX—20XX

港口無人駕駛集裝箱卡車性能和測試方法

第2部分無線通訊和信息安全要求

1范圍

本文件規(guī)定了港口無人駕駛集裝箱卡車無線通訊和信息安全要求。

本文件適用于為實現(xiàn)基于蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術的智能網(wǎng)聯(lián)港口無人集裝箱卡車運輸系統(tǒng)所使用的通信設備。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

BD420021-2019北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)網(wǎng)絡RTK中心數(shù)據(jù)處理軟件要求與測試方法

BD420023-2019北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)RTK接收機通用規(guī)范

BD420009-2015北斗/全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)測量型接收機通用規(guī)范

GB/T31024.1合作式智能運輸系統(tǒng)專用短程通信第1部分:總體架構

GB/T31024.2合作式智能運輸系統(tǒng)專用短程通信第2部分:媒體訪問控制層和物理層規(guī)范

GB/T31024.3合作式智能運輸系統(tǒng)專用短程通信第3部分:網(wǎng)絡層和應用層規(guī)范

T/ITS0058-2016合作式智能運輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應用層及應用數(shù)據(jù)交互標準

T/ITS0097-2016合作式智能運輸系統(tǒng)通信架構

2018-0173T-YD_基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)通信安全技術要求

3術語、定義和縮略語

下列術語和定義適用于本文件。

3.1術語和定義

3.1.1

智能網(wǎng)聯(lián)汽車Intelligent&ConnectedVehicle(ICV)

搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)車與X(人、車、

路、云端等)智能信息交換、共享,具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實現(xiàn)“安全、高效、

節(jié)能”行駛,并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

3.1.2

無線通信設備radiocommunicationsequipment

包括一個或多個無線電發(fā)信機和/或收信機和/或固定使用、車載使用、便攜使用的通信設備或其中的某

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部分。無線通信設備可以與輔助設備一起使用,但基本功能不依賴輔助設備完成。

3.1.3

多接入邊緣計算Multi-accessEdgeComputing

多接入邊緣計算(MEC)是一種基于移動通信網(wǎng)絡的全新的分布式計算方式,構建在RAN(無線接入網(wǎng))

側的云服務環(huán)境,通過使一定的網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡功能脫離核心網(wǎng)絡,實現(xiàn)節(jié)省成本,降低時延和往返時間,

優(yōu)化流量,增強物理安全和緩存效率等目標。

3.1.4

輔助設備ancillaryequipment

與無線通信設備連接使用的設備。且滿足與無線通信設備相連,以提供額外的操作和/或控制特性;就獨

立于無線通信設備之外使用就不能提供單獨的用戶功能;所連接的無線通信設備在無此輔助設備時仍能進行

發(fā)射和/或接收等預定的操作(即輔助設備不是主設備基本功能的子單元)。

3.1.5

機箱端口enclosureport

設備的物理邊界,電磁場通過該邊界輻射或照射。插件的物理邊界由宿主單元定義。

3.1.6

主機設備hostequipment

不需要連接無線通信設備就可以完整運行功能的任何設備。無線通信設備只是提供額外功能。

3.1.7

端口port

指定設備(裝置)與外部電磁環(huán)境之間的特定接口。

3.1.8

信號/控制端口signalandcontrol

傳送消息和控制信號的端口,不包含天線端口。

3.1.9

負載load

終端在某一電路(如放大器)或電器輸出端口,接收電功率的元器件、部件或裝置統(tǒng)稱為負載。

3.1.10

車載單元OnBoardUnit(OBU)

安裝在車輛上的可實現(xiàn)V2X通訊,支持V2X應用的硬件單元。

3.1.11

路側單元RoadSideUnit(RSU)

安裝在路邊的可實現(xiàn)V2X通訊,支持V2X應用的硬件單元。

3.1.12

車用無線通信技術Vehicle-to-Everything(V2X)

將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術,其中V代表車輛,X代表任何與車交互信息的對象,當

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前X主要包含車、人、交通路側基礎設施和網(wǎng)絡。

3.1.13

自動駕駛系統(tǒng)AutonomousDrivingSystem

能夠持續(xù)地執(zhí)行部分或全部動態(tài)駕駛任務和/或執(zhí)行動態(tài)駕駛任務接管的硬件和軟件所共同組成的系統(tǒng)。

3.1.14

指令Instruction

調度員輸入信號和測試車輛通過感知、地圖等信息自主發(fā)出的信號。例如變更車道場景,測試車輛獲得

指令后執(zhí)行變更車道動作,此時指令既可是調度員操縱轉向指示燈發(fā)出的執(zhí)行信號也可是測試車對車輛轉向、

加速、制動、燈光等系統(tǒng)的控制權。

3.1.15

智能車管平臺Intelligentvehiclemanagementplatform

智能車管平臺負責和港口生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接并將調度指令傳遞給港口無人駕駛集裝箱卡車實現(xiàn)智能化業(yè)

務運營,并將港口無人駕駛集裝箱卡車的實時工作狀態(tài)及智能駕駛信息回傳給港口生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行動態(tài)檢

查,智能車管平臺能自動判斷港口無人駕駛集裝箱卡車異常狀態(tài),根據(jù)異常狀態(tài)的緊急程度進行不同程度的

預警和干預。

3.1.16

調度員dispatcher

在港口車輛無駕駛員操作的條件下,通過激活駕駛自動化系統(tǒng)以實現(xiàn)車輛調度服務但不執(zhí)行動態(tài)駕駛任

務的用戶。

注:裝備有4級和5級駕駛自動化功能,且其ODD覆蓋整個行程的車輛才可被調度。如果駕駛自動化系統(tǒng)未

規(guī)劃線路,調度員還需要指定目的地。

3.1.17

設計運行范圍OperationalDesignDomain(ODD)

設計時確定的駕駛自動化系統(tǒng)的運行條件,包括但不限于:道路、環(huán)境、交通、速度。

3.2縮略語

以下縮略語適用于本文件:

LTE:長期演進(longTermEvolution)

5G:第五代移動通信技術(the5thGenerationmobilecommunicationtechnology)

OBU:車載單元(On-BoardUnit)

RSU:路側單元(RoadSideUnit)

MEC:多接入邊緣計算MEC(Multi-AccessEdgeComputing)

GNSS:全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)

BDS:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem)

GPS:全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)

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RTK:載波相位差分技術(Real-timekinematic)

IVI:車載信息娛樂系統(tǒng)(In-VehicleInfotainment)

ECU:電子控制單元(ElectronicControlUnit)

APP:應用軟件(Application)

T-BOX:遠程信息處理器(TelematicsBOX)

TSP:汽車遠程服務提供商(TelematicsServiceProvider)

4無線通訊技術要求

4.1總則

港口無人駕駛集裝箱卡車控制產(chǎn)品的物理結構是把技術邏輯結構所涉及的各種“信息感知”與“決策

控制”功能落實到物理載體上。車輛控制系統(tǒng)、車載終端、交通設施、外接設備等按照不同的用途,通過

不同的網(wǎng)絡通道、軟件或平臺對采集或接收到的信息進行傳輸、處理和執(zhí)行,從而實現(xiàn)了港口無人駕駛集

裝箱卡車控制產(chǎn)品的功能或應用(如圖1所示)。

圖1港口無人駕駛集裝箱卡車控制產(chǎn)品物理結構

決策與控制層是根據(jù)智慧港口的應用場景需求設定的,包含遠程監(jiān)管、遠程調度、自動駕駛、車路協(xié)

調等功能,實現(xiàn)港口無人駕駛集裝箱卡車的智慧監(jiān)管、調度及運營。

規(guī)劃與調度層主要涵蓋車載計算平臺和操作系統(tǒng)等基礎平臺產(chǎn)品,實時數(shù)據(jù)監(jiān)管、診斷、路徑規(guī)劃、

調度決策等應用服務,共同為港口無人駕駛集裝箱卡車控制相關功能的實現(xiàn)提供平臺級、系統(tǒng)級和應用級

的服務。

網(wǎng)絡與傳輸層根據(jù)通信的不同應用范圍,分為車內總線通信、車內局域通信、中短程通信和廣域通信,

給信息傳遞提供智能的“通道”。

感知設備層按照不同的功能或用途,分為車輛控制系統(tǒng)、車載終端、交通設施終端、外接設備等,各

類設備和終端是車輛與外界進行信息交互的載體,同時也作為人機交互界面,成為連接“人”和“系統(tǒng)”

的載體。

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基礎和通用層涵蓋電氣/電子環(huán)境以及行為協(xié)調規(guī)則。安裝在港口無人駕駛集裝箱卡車上的設備、終

端或系統(tǒng)需要利用汽車電源,在滿足汽車特有的電氣、電磁環(huán)境要求下實現(xiàn)其功能;設備、終端或系統(tǒng)間

的信息交互和行為協(xié)調也應在統(tǒng)一的規(guī)則下進行。

4.2功能要求

4.2.1車路協(xié)同

港口基于車路協(xié)同的無人駕駛系統(tǒng)由車路協(xié)同平臺子系統(tǒng)、路側子系統(tǒng)、車輛子系統(tǒng)和網(wǎng)絡子系統(tǒng)組

成,見圖2。路側子系統(tǒng)包含道路基礎監(jiān)控設施、智能路側感知設施、港機設備通信設施、電子標志標線

設施等。其中港機設備通信設施可以與路側通信設施、車輛通信設施進行通信,實現(xiàn)港口作業(yè)相關信息的

交互。

圖2港口基于車路協(xié)同的無人駕駛系統(tǒng)

車輛子系統(tǒng)包含OBU和智能駕駛系統(tǒng)等。OBU可以通過V2X通信方式將車輛信息傳輸給路側子系

統(tǒng),也可以接收來自路側子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。智能駕駛系統(tǒng)采用先進的通信、計算機、網(wǎng)絡和控制技術,利用

視頻攝像頭、雷達傳感器等設備來了解周圍的交通狀況,對車輛實現(xiàn)實時、連續(xù)控制。要求如下:

a)功能要求:

1)港口無人駕駛集裝箱卡車需支持車輛傳感器采集數(shù)據(jù)的上報,采集數(shù)據(jù)類型如下:

車輛信息采集如車輛識別號、車輛類型、位置、速度、加速度、方向角等;

車載終端自主上傳多接入邊緣計算(MEC)的信息如緊急報警信息、事故信息等;

2)港口無人駕駛集裝箱卡車需支持接收路側子系統(tǒng)數(shù)據(jù),接收數(shù)據(jù)類型如下:

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交通參與者信息,如港機設備、作業(yè)人員、臨近車輛的位置、速度、運動方向信息;

路面障礙物分類與位置信息;

b)車聯(lián)網(wǎng)需求指標:

表1車聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡需求指標

通信需求

業(yè)務名稱整體需求描述網(wǎng)絡接入要求

帶寬傳輸時延可靠性

支持多種無線和有線接入技術,包括

車聯(lián)網(wǎng)低延時,高可靠10-20Mbps≤50ms≥99.9%

LTE、LTE-V、5G、藍牙及WIFI等

4.2.2車載GNSS定位

高精度GNSS系統(tǒng)包含地基參考站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理與控制中心、數(shù)據(jù)播發(fā)平臺、車載終端。通過建立永

久性觀測基準站,實時接收衛(wèi)星系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)并傳輸至解算平臺,由解算平臺將基準站定位結果與預存儲

的精確坐標比較形成差分改正數(shù),并將其播發(fā)給相應終端以供其糾正定位結果,終端由此獲得GNSS的高

精度定位信息。

a)港口無人駕駛集裝箱卡車車載GNSS定位接收機的無線通訊功能應符合以下要求:

1)接收衛(wèi)星信號能力:車載GNSS接收機具備僅接收單衛(wèi)星信號實現(xiàn)高精度測量的能力,也能

支持BDS(北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng))、GPS(全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))、GLONASS(格洛納斯衛(wèi)星導

航系統(tǒng))聯(lián)合RTK(載波相位差分技術)差分工作能力;

2)通道數(shù)與跟蹤能力:參考BD420009-2015中4.6.2的規(guī)定,接收機通道數(shù)與跟蹤能力的要求

見表2;

表2接收機通道數(shù)與跟蹤能力

接收機類別頻點數(shù)最小系統(tǒng)組成通道數(shù)

單模單頻≥1BDS≥12

多模單頻≥2BDS、GPS/GLONASS≥24

單模多頻≥2BDS≥24

多模多頻≥4BDS、GPS/GLONASS≥48

3)定位數(shù)據(jù)輸出能力:車載GNSS接收機支持通過LTE、LTE-V、5G、藍牙及WIFI等無線通

信方式向外輸出數(shù)據(jù),輸出頻率可為1Hz、2Hz的頻率;

4)RTK(載波相位差分技術)服務接收能力:車載GNSS接收機具備以LTE、LTE-V、5G等

無線方式接收來自RTK數(shù)據(jù)處理中心的差分信號;

b)車載GNSS定位需求指標:

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表3車載GNSS定位無線網(wǎng)絡需求指標

通信需求

業(yè)務名稱整體需求描述網(wǎng)絡接入要求定位數(shù)據(jù)上傳

帶寬到控制平臺的可靠性

傳輸時延

車載GNSS支持多種無線和有線接入技術,包括

低延時,高可靠>200Kbps≤100ms≥99.9%

定位LTE、LTE-V、5G、藍牙及WIFI等

表4車載GNSS定位性能指標

數(shù)據(jù)更新率定位參數(shù)

應用場

信號跟蹤

可靠性

景分類原始數(shù)據(jù)RTK定位數(shù)時間

靜態(tài)差分精度RTK實時差分精度

更新率據(jù)更新

水平:

水平:

mm

高精度D±為?26.被5+測1點×間(?±610+

mm信號重捕

1Hz、2Hz1距0Km×