ПНСТ 388-2019 Интеллектуальные транспортные системы. Основные требования в отношении сетевого взаимодействия транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с инфраструктурой (V2I)

        ПНСТ 388-2019

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Интеллектуальные транспортные системы

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ В ОТНОШЕНИИ СЕТЕВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ С ИНФРАСТРУКТУРОЙ (V2I)

Intelligent transport systems. Basic requirements for the network interaction of vehicles with a high degree of automation of control with infrastructure (V2I)

ОКС 35.240.60

Срок действия с 2020-06-01

до 2023-06-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт интеллектуальных транспортных систем" (ООО "НИИ ИТС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 57 "Интеллектуальные транспортные системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2019 г. N 65-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 105005 Москва, Армянский пер., д.9, стр.1 и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 109074 Москва, Китайгородский проезд, д.7, стр.1.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Введение

В настоящее время транспортная отрасль находится на этапе создания и внедрения транспортных средств с высокой степенью автоматизации. Такие технологии направлены на решение транспортных проблем, связанных с обеспечением безопасности дорожного движения на дорогах общего пользования путем снижения влияния человеческого фактора. Одним из важных направлений развития транспортных средств с высокой степенью автоматизации является обеспечение взаимодействия между различными вовлеченными объектами для обмена информацией через различные протоколы связи, такие как IEEE 802.11р и LTE-V2V.

Сетевое взаимодействие транспортных средств с дорожной инфраструктурой обеспечивается за счет применения кооперативных интеллектуальных транспортных систем (ИТС). Существуют несколько этапов развития кооперативных ИТС:

- кооперативные ИТС, обеспечивающие сетевое взаимодействие транспортных средств под управлением водителя с дорожной инфраструктурой;

- кооперативные ИТС, обеспечивающие сетевое взаимодействие транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с дорожной инфраструктурой.

Основные требования к техническому облику кооперативных ИТС, обеспечивающие сетевое взаимодействие транспортных средств под управлением водителя с дорожной инфраструктурой, установлены в следующих проектах предварительных стандартов (ПНСТ):

- Интеллектуальные транспортные системы. Кооперативные ИТС. Часть 1. Роли и ответственность в контексте архитектуры кооперативных ИТС;

- Интеллектуальные транспортные системы. Доступ к системам связи для наземных мобильных объектов (CALM). Архитектура;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Коммуникационная архитектура;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Пространственное представление сети. Общие технические требования;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Пространственное представление сети. Основные сценарии;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Пространственное представление сети. Архитектура;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Базовый набор приложений. САМ;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Базовый набор приложений. DENM;

- Кооперативные интеллектуальные транспортные системы. Автомобильная связь. Базовый набор приложений. Динамическая локальная карта.

Настоящий стандарт содержит общие технические рекомендации к кооперативным ИТС, обеспечивающим сетевое взаимодействие транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с дорожной инфраструктурой.

Область применения*

Настоящий стандарт распространяется на системы и средства сетевого взаимодействия транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления, используемые в составе кооперативных интеллектуальных транспортных систем (ИТС) на дорогах общего пользования.

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к сетевому взаимодействию транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с инфраструктурой (V2I).

Положения настоящего стандарта предназначены для использования органами государственной власти Российской Федерации и ее субъектов, а также организациями различных форм собственности, осуществляющими деятельность в сфере проектирования интеллектуальных транспортных систем и транспортных средств, оснащенных функциями автоматизации управления и навигационно-информационной деятельности.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1

2.2

2.3 транспортное средство с высокой степенью автоматизации: Транспортное средство, оснащенное автоматизированной системой вождения.

Примечание - Автоматизированная система вождения действует в пределах конкретной среды штатной эксплуатации применительно к некоторым или всем поездкам без необходимости вмешательства человека в качестве запасного варианта обеспечения безопасности дорожного движения.

2.4 подключенное транспортное средство: Транспортное средство, которое обменивается данными с другими транспортными средствами и устройствами, сетями и сервисами, охватывающими дорожную инфраструктуру, элемент экосистемы интернета вещей.

2.5 взаимодействие транспортных средств с любыми объектами; V2X: Взаимодействие транспортного средства с любыми объектами, которые могут повлиять на транспортное средство, для взаимного обмена информацией посредством беспроводной связи.

2.6

2.7

2.8

2.9

3 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

АСВ - автоматизированная система вождения;

А-ГЛОНАСС - режим информационной поддержки навигационных определений;

ГАИС "ЭРА-ГЛОНАСС" - Государственная автоматизированная информационная система экстренного реагирования при авариях "ЭРА-ГЛОНАСС";

ГНСС - глобальная навигационная спутниковая система;

ДИТ - динамическое информационное табло;

ДТП - дорожно-транспортное происшествие;

ДТС - дорожно-транспортная ситуация;

ЗПИ - знаки переменной информации;

ИТС - интеллектуальная транспортная система;

ПДД - правила дорожного движения;

ПЛАТОН - система взимания платы с грузовиков, имеющих разрешенную максимальную массу свыше 12 т;

ТС - транспортное средство;

УДС - улично-дорожная сеть;

ЦМД - цифровая модель дороги;

V2I - связь между транспортными средствами и объектами инфраструктуры (vehicle-to-infrastructure);

Free Flow - система безостановочного проезда платных участков дорог;

DSRC - радиосвязь ближнего действия.

4 Общие положения

Технологии сетевого взаимодействия транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с инфраструктурой (V2I) направлены на обеспечение безопасности дорожного движения, транспортной безопасности и мобильности в режиме реального времени. При создании дорожной инфраструктуры кооперативных интеллектуальных систем и элементов обеспечения движения высокоавтоматизированных и подключенных транспортных средств должны быть учтены требования к обеспечению защиты объектов транспортной инфраструктуры от угрозы совершения актов незаконного вмешательства, в том числе блокирования дорог и размещения или попытки размещения на объектах транспортной инфраструктуры и/или транспортных средствах взрывных устройств, взрывчатых, радиоактивных и экологически опасных веществ.

5 Требования к дорожно-транспортной инфраструктуре

5.1 Общие требования

Основные требования для обеспечения сетевого взаимодействия транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления с дорожно-транспортной инфраструктурой:

- наличие интеллектуальной транспортной системы. В состав физической архитектуры ИТС должны быть включены следующие комплексные подсистемы:

1) директивное и косвенное управление транспортными потоками;

2) система взимания платы;

3) система контроля соблюдения ПДД и установленных норм;

4) пользовательские услуги и сервисы;

5) управление состоянием дорог;

6) контрольно-диагностическая система;

- наличие в составе ИТС сервисной V2Х-платформы, которая формируется для решения следующих задач:

1) автоматический сбор, предварительная обработка и сохранение данных, накапливаемых от автомобильных сервисов, в том числе данных, поступающих от бортового оборудования транспортного средства, элементов телекоммуникационной инфраструктуры V2X, центра управления ИТС, других внешних систем и источников информации;

2) выполнение алгоритмов обработки и сопоставления информации в реальном времени, выполнение различных сценариев сервисов;

3) обработка и сопоставление информации в реальном времени, выполнение различных сценариев сервисов;

4) автоматический анализ накопленных в системе данных в реальном времени и в пакетном режиме. Генерация отчетов и других материалов;

5) автоматическая отчетность о состоянии и загрузке (производительности) используемого оборудования;

6) обеспечение информационной безопасности;

7) система экстренного реагирования при авариях ГАИС "ЭРА-ГЛОНАСС";

- функционирование системы точного позиционирования на основе спутниковых технологий и сети наземных референтных станций, обеспечивающих дифференциальную коррекцию. Формирование в дорожной инфраструктуре системы высокоточного позиционирования дороги, которая обеспечивает:

1) сбор, хранение, обработку информации от бортовых систем ТС, выработку и выдачу на приемник пользователя корректирующей информации;

2) точность определения местоположения, движущегося ТС в режиме реального времени не менее 0,10 м в плане;

3) периодичность определения местоположения ТС (с частотой, обеспечивающей требуемый функционал);

- наличие цифровой модели дороги на основе высокоточных цифровых динамических дорожных карт, которая обеспечивает:

1) ситуационную осведомленность ТС с высокой степенью автоматизации;

2) оптимальное перераспределение транспортных потоков с высокой степенью автоматизации для достижения заданных показателей качества обслуживания различных клиентских групп;

3) управление транспортными средствами с высокой степенью автоматизации в различных нештатных для АСВ ситуациях;

4) решение конфликтных ситуаций на стратегическом уровне управления транспортными потоками транспортных средств с высокой степенью автоматизации;

5) поддержку реализации автоматической системы управления дорожным движением для транспортных средств с высокой степенью автоматизации, эксплуатирующихся в автоматизированном режиме;

6) удаленный доступ пользователей транспортных средств с высокой степенью автоматизации к пользовательским сервисам ЦМД в онлайн и офлайн режимах;

- устойчивое покрытие дороги высокоточными каналами связи. Элементы дорожной инфраструктуры кооперативных систем, обеспечивающих информирование водителя, должны обеспечивать передачу данных от транспортных средств к дорожной инфраструктуре.

Элементы дорожной инфраструктуры кооперативных ИТС и элементы обеспечения движения высокоавтоматизированных и подключенных транспортных средств должны обеспечивать передачу данных от транспортных средств к дорожной инфраструктуре при максимально допустимой скорости движения транспортных средств в Российской Федерации.

5.2 Требования к элементам дорожной инфраструктуры кооперативных систем и элементам обеспечения движения высокоавтоматизированных и подключенных транспортных средств

5.2.1 Элементы дорожной инфраструктуры кооперативных систем, обеспечивающих информирование водителя (при его наличии), должны обеспечивать передачу данных от транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления к дорожной инфраструктуре на расстояние не менее 400 м от их установки со скоростью передачи данных не ниже 10 Мбит/с и с задержкой не ниже 0,1 с.

5.2.2 Элементы обеспечения движения транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления и подключенных транспортных средств должны обеспечивать передачу данных от транспортных средств к дорожной инфраструктуре на всей протяженности участка дороги с задержкой не ниже 0,1 с. Требования к скорости передачи данных следует определять на этапах обоснования и проектирования.

5.2.3 Элементы обеспечения движения высокоавтоматизированных и подключенных транспортных средств должны обеспечивать высокоточное позиционирование транспортных средств с абсолютной погрешностью не более 0,15 м и с частотой не ниже 1 Гц.

5.2.4 Максимальная скорость движения транспортных средств, при которой элементы дорожной инфраструктуры кооперативных систем и элементы обеспечения движения высокоавтоматизированных и подключенных транспортных средств должны обеспечивать передачу данных от транспортных средств к дорожной инфраструктуре с указанными выше параметрами, должна быть менее 140 км/ч.

5.2.5 Дополнительные требования к элементам дорожной инфраструктуры кооперативных систем и к элементам обеспечения автономного движения транспортных средств, а также требования к их размещению определяют на этапах обоснования и проектирования.

5.2.6 Функционирование системы точного позиционирования на основе спутниковых технологий и сети наземных контрольно-корректирующих (референцных) станций должно обеспечивать дифференциальную коррекцию и информационную поддержку навигационных определений (режим А-ГЛОНАСС), формирование в дорожной инфраструктуре системы высокоточного позиционирования дороги, которая обеспечивает:

- сбор, хранение, обработку информации от бортовых систем, выработку и выдачу на приемник пользователя корректирующей и вспомогательной информации;

- точность определения местоположения движущегося автотранспортного средства в режиме реального времени не менее 0,10 м в плане;

- установленную периодичность определения местоположения автотранспортного средства (с частотой, обеспечивающей требуемый функционал).

6 Требования к передаче информации от транспортных средств с высокой степенью автоматизации управления к инфраструктуре

Для обеспечения работы ИТС необходимо обеспечить коммуникацию между ТС и дорожной инфраструктурой. Для полноценного функционирования служб ИТС транспортные средства необходимо оборудовать несколькими системами связи, поддерживающими один или более беспроводных интерфейсов.

В качестве основы дорожно-транспортной инфраструктуры выступают дорожные шлюзы, узлы, маршрутизаторы и пограничные маршрутизаторы.

7 Требования к интеграции с ИТС

Должна быть осуществлена система взаимодействия локальных центров управления ИТС и интерфейсов автомобильного транспорта на всем протяжении транспортного маршрута.

В качестве стандарта обмена данными для обмена информацией о трафике между центрами управления, поставщиками услуг трафика, операторами трафика и медиа-партнерами следует применять Datex II.

8 Нормативное обеспечение

Нормативное обеспечение требований в отношении сетевого взаимодействия ТС с высокой степенью автоматизации управления между собой должно включать в себя:

- нормативные правовые акты;

- нормативные документы по стандартизации - национальные и межгосударственные стандарты;

- нормативные документы, положения и правила, утверждаемые уполномоченными органами государственного управления.

В состав комплекса нормативных документов сетевого взаимодействия включают документы, действие которых распространяется на аналогичные объекты в других областях деятельности, а также специально разрабатываемые документы. Специальные документы разрабатывают при отсутствии нормативных документов на аналогичные объекты или при необходимости установления специфических требований.

Приложение А

(справочное)

Базовые сервисы передаваемых данных

А.1 Классификация сервисов для частично автоматизированных транспортных средств в условиях движения по автомагистрали

А.1.1 Сервисы, направленные на повышение безопасности дорожного движения:

- протоколирование состояния транспортных средств с частичной и высокой степенью автоматизации;

- обеспечение движения по выделенным полосам;

- маршрутизация к местам стоянки, заправки и зонам технического обслуживания;

- получение метрик, характеризующих производительность (показатели качества) систем управления автоматизированных транспортных средств;

- обнаружение отклонений в функционировании автоматизированных транспортных средств по сравнению с заданными параметрами;

- перехват управления при обнаружении отклонений в функционировании автоматизированных транспортных средств по сравнению с заданными параметрами;

- локальная динамическая карта;

- помощь в позиционировании ТС на дороге с применением элементов дорожной инфраструктуры;

- обеспечение движения автоматизированных транспортных средств в разное время суток в разные времена года;

- обеспечение движения беспилотных автомобилей в условиях отсутствия дорожной разметки и плохой видимости дорожного полотна;

- предупреждение о приближении транспортного средства к месту проведения дорожных работ;

- предупреждение о нахождении пешехода на проезжей части или на пешеходном переходе;

- предупреждение водителя о резком замедлении движения впереди идущего транспортного средства;

- оповещение участников движения об опасных ситуациях по ходу движения;

- оповещение участников движения о чрезвычайных и опасных ситуациях по ходу движения транспортного средства (ДТП и др.);

- предупреждение об остановке общественного транспорта/начале движения от остановки;

- информирование об опасных поворотах;

- дублирование дорожной информации (дорожные знаки, светофорные объекты, ЗПИ, ДИТ и т.д.);

- помощь при совершении обгона;

- информирование об ухудшении погодных условий;

- информирование о заторе;

- информирование об опасном водителе (движение в запрещенном направлении).

А.1.2 Сервисы, направленные на повышение эффективности управления дорожным движением:

- обеспечение движения ТС с рекомендованной скоростью;

- обеспечение движения в заторе;

- обеспечение приоритетного проезда транспорта служб экстренного реагирования и общественного транспорта (регулируемые перекрестки);

- информирование о скоростных ограничениях, в том числе изменяемых;

- координация проезда экстренных служб по ходу движения;

- информирование о режиме использования полос и обочины;

- информирование о режиме движения на реверсивных полосах;

- информация о перекрытии дорожного движения и проведении дорожных работ;

- информирование о перекрытии дорожного движения и проведении дорожных работ;

- информирование о необходимости пропуска транспорта служб экстренного реагирования (нерегулируемые перекрестки, перегоны);

- динамическое распределение транспортных средств и динамическое маршрутное ориентирование (ДИТ, БУ, мобильное устройство);

- информирование о состоянии дорожного движения с использованием средств дорожной инфраструктуры;

- управление дорожным движением с применением средств дорожной инфраструктуры (получение информации по технологии V2X).

А.1.3 Пользовательские сервисы:

- страховые услуги (PAYD, поминутное страхование);

- оплата за пользование дорогой (расчет стоимости, Free Flow);

- управление парковками (взимание платы за парковку/управление парковочными местами/умные перехватывающие парковки);

- "Платон" (RSU как виртуальные ворота);

- тахограф (тахограф без криптокарт и датчика скорости - использование RSU для проверки правильности применения);

- охранно-поисковые услуги (отслеживание наличия/отсутствия ТС через V2X);

- автопроизводители и организации, эксплуатирующие транспортные средства с высокой степенью автоматизации управления:

1) доступ к результатам тестирования для данного ТС;

2) получение метрик, характеризующих производительность (показатели качества систем управления) ТС;

3) сервисы "Аналитика данных" (оптимизация плана регламентных работ и упреждающее техническое обслуживание ТС);

4) дополнительные услуги [удаленная диагностика ТС, ОТА (обновление по воздуху, передача больших объемов данных в фоновом режиме), обеспечение функционирования оборудования DSRC];

- услуги для организаций, осуществляющих дорожные работы:

1) управление специализированными ТС;

2) управление зоной производства работ (временные знаки и оповещения);

3) управление уборочными работами в зимний период;

4) мониторинг и обеспечение безопасности в зоне ремонтных работ;

5) мониторинг состояния инфраструктуры для определения необходимости проведения ремонтных работ;

- услуги для владельцев дороги:

1) сервисы "Аналитика данных":

а) расширенные статистические данные об использовании дорог,

б) оптимизация плана регламентных работ и упреждающее обслуживание элементов дорожной инфраструктуры (англ. - preventive maintenance),

в) оптимизация плана регламентных работ и упреждающее обслуживание элементов телекоммуникационной инфраструктуры V2I (англ. - preventive maintenance),

г) предсказание высокой вероятности нарушения и предотвращение нарушений регламентов эксплуатации (использования) дорожной инфраструктуры,

д) рекомендации, касающиеся проведения работ, направленных на повышенние безопасности дорожного движения,

е) рекомендации по оптимизации транспортных потоков из (в) мест(а) складирования грузов, портов и т.д.,

ж) рекомендации по модернизации дорожной инфраструктуры и средств организации дорожного движения для оптимизации транспортных потоков,

и) рекомендации по оптимизации транспортных потоков из (в) мест(а) складирования грузов, портов и т.д.;

2) сотрудники и подрядчики владельца дорог:

а) просмотр накопленных в ходе пилотного тестирования данных (обобщенные данные для различных сценариев),

б) визуализация сценариев,

в) управление тестированием и задание параметров сценариев тестирования,

г) анализ хода проведения отдельных тестов и локализация выявленных проблем (подробные данные для каждого сценария),

д) активация и деактивация абонентского оборудования,

е) доступ к подсистеме мониторинга и контроля функционирования,

ж) доступ к подсистеме информационной безопасности;

- услуги для организаций, эксплуатирующих коммерческие ТС:

1) управление парком ТС;

2) администрирование перевозимых грузов;

3) мониторинг загрузки;

4) электронный тахограф;

5) управление перевозкой опасных грузов;

- услуги для организации, предоставляющей услуги общественного транспорта:

1) отслеживание ОТ;

2) управление парком ОТ;

3) подсчет пассажиров;

4) обеспечение остановки по требованию;

5) обеспечение пассажиров информацией;

- услуги для служб экстренного реагирования:

1) информационное сопровождение по ходу движения к месту ДТП;

2) командное управление в условиях чрезвычайной ситуации;

- передача информации в условиях отсутствия покрытия сети подвижной связи:

1) передача сигнала о ДТП с использованием механизма store-carry-and-forward;

- обеспечение связи между специализированными ТС через самоорганизующуюся сеть связи с ячеистой топологией.