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)

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 20.12.2019 № 65-пнст)

до 1 июня 2023 года

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. № 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 (www.gost.ru)

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 802.11p 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. CAM;
• 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

интеллектуальная транспортная система; ИТС: Система управления, интегрирующая современные информационные, коммуникационные и телематические технологии и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления транспортно-дорожным комплексом региона, конкретным транспортным средством или группой транспортных средств с целью обеспечения заданной мобильности населения, максимизации показателей использования дорожной сети, повышения безопасности и эффективности транспортного процесса, комфортности для водителей и пользователей транспорта. [ГОСТ Р 56829-2015, статья 1]

2.2

взаимодействие транспортных средств с дорожной инфраструктурой; V2I: Технология взаимодействия транспортных средств с элементами дорожной инфраструктуры посредством беспроводной передачи данных. [ГОСТ Р 56829-2015, статья 35]

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

протокол передачи данных (интеллектуальная транспортная система): Формализованный набор требований к структуре пакетов информации и алгоритму обмена пакетами информации между устройствами сети передачи данных. [ГОСТ Р 56829-2015, статья 22]

2.7

сервис интеллектуальной транспортной системы; сервис ИТС: Результат деятельности, нацеленный на специальный тип пользователя ИТС. [ГОСТ Р 56829-2015, статья 23]

2.8

динамическое информационное табло (интеллектуальная транспортная система); ДИТ: Устройство визуального отображения информации, являющееся элементом дорожной инфраструктуры и предназначенное для отображения неизменной и изменяющейся во времени информации в системах косвенного управления транспортными потоками. [ГОСТ Р 56829-2015, статья 39]

2.9

режим информационной поддержки: Режим работы навигационного модуля, в котором он получает извне и использует при приеме и обработке навигационных радиосигналов дополнительную навигацию о текущем состоянии ГНСС в месте его расположения (время, альманах, эфемериды, опорные координаты). [ГОСТ Р 56051-2014, пункт 2.10]

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 V2X-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.

(справочное)

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 повышение 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.

УДК 656.13:006.354	ОКС 35.240.60
Ключевые слова: интеллектуальные транспортные системы, высокоавтоматизированные транспортные средства, взаимодействие транспортных средств с инфраструктурой

---