TCSAE 269-2022 智能网联汽车 自动驾驶地图动态信息数据交换格式

—2022智能网联汽车自动驾驶地图动态信息数据交换格式Intelligentandconnectedvehicles—Dynamicdataexchangespecificationforhighlyautomateddrivingmap2022-12-20发布2022-12-20实施中国汽车工程学会发布学兔兔中国汽车工程学会标准（以下简称：CSAE标准），是由中国汽车工程学会按照明确的程序、规则，遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的，供市场自由选择、自愿采用的规范性技术文件。CSAE标准旨在发挥市场自主制定标准优势，着眼企业竞争力提升，推动汽车产业创新技术的加速发展和广泛应用。CSAE标准版权归属中国汽车工程学会，除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会许可外，不得以任何形式复制该标准。在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，欢迎将意见反馈至中国汽车工程学会，以便修订时参考。中国汽车工程学会地址：39；电话：[phone]；邮编：100176；邮箱：[e-mail]。学兔兔—2022I目次前言.................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14动态信息应用需求...................................................................25动态信息分层管理...................................................................2概述...........................................................................25.1分层方法.......................................................................35.26动态信息数据交换格式...............................................................3数据格式总体框架...............................................................36.1动态信息空间表达方式...........................................................56.2动态信息数据模型...............................................................86.3动态信息数据表结构............................................................146.4参考文献.............................................................................46学兔兔—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国智能网联汽车产业创新联盟提出。本文件起草单位：北京华为数字技术有限公司、清华大学、国汽智图（北京）科技有限公司、易图通科技（北京）有限公司、北京百度智图科技有限公司、广东星舆科技有限公司、中移智行网络科技有限公司、高德软件有限公司、东风悦享科技有限公司、国汽大有时空科技（安庆）有限公司、北京车网科技发展有限公司、中国地图出版社有限公司。本文件主要起草人：费雯凯、蒋言、伍勇、刘建琴、杨殿阁、乔得志、江昆、杨蒙蒙、刘茂林、李宏利、冯昶、李庆建、熊丽音、王睿、汤咏林、刘秋平、黄路遥、肖勇、李秀知、魏涛、杨彦鼎、陈卓宁、孙宁、陈伯顺、张赟、陈治莹。学兔兔—20221智能网联汽车自动驾驶地图动态信息数据交换格式1范围本文件规定了自动驾驶地图应用所涉及的动态信息数据的分层管理方法和数据交换格式。本文件适用于自动驾驶地图动态信息图层的格式生成、管理及交换，与自动驾驶地图的静态图层相结合，为车辆的定位、感知融合和决策规划等相关应用提供更丰富的信息，以提升自动驾驶车辆的安全性、舒适性和行驶效率。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB5678.2—2009道路交通标志和标线第2部分：道路交通标志GB/T14911—2008测绘基本术语GB/T19711—2005导航地理数据模型和交换格式GB/T20480—2017沙尘天气等级GB/T21984—2017短期天气预报GB/T27957—2011冰雹等级GB/T27964—2011雾的预报等级GB/T29107—2012道路交通信息服务交通状况描述GB/T29108—2021道路交通信息服务术语GB/T29192—2012城市交通流信息采集与存储GB/T33171—2016城市交通运行状况评价规范GB/T35223—2017地面气象观测规范气象能见度GB/T35224—2017地面气象观测规范天气现象GB/T35227—2017地面气象观测规范风向和风速GB/T39900—2021道路交通信号控制系统通用技术要求GA/T115—2020路交通拥堵度评价方法QX/T114—2010能见度等级和预报QX/T414—2018公路交通高影响天气预警等级3术语和定义GB5678.2—2009、GB5678.3—2009、GB5768.4—2017、GB/T29108—2021、GB/T14911—2008、GB/T19711—2005、YD/T3709—2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1图层layer根据信息内容对数据集进行划分后形成的一个子集。[来源：GB/T19711—2005，3.4.19]3.2动态事件dynamicevent具有时变特性的空间对象或空间事件，或其发生的状态改变。学兔兔—202223.3动态信息dynamicinformation单个或多个动态事件及其数据的统称，即动态事件及数据的集合。3.4动态（信息）图层dynamic(information)layer具有某些相同或相似特性的动态事件或动态信息构成的事件集合。4动态信息应用需求动态信息主要服务于车路云各端侧下与自动驾驶相关的应用场景。车路云各端侧需要生成、存储和传输动态信息数据以支持应用层对动态信息的调用，以及动态信息的实时更新、传输。本文件限定各类动态信息的具体数据交换格式，可以应用于：a)车端、云端等端侧内部的动态信息生成、存储、表达；b)车端、云端等端侧内部的地图与应用层之间的数据交换；c)车端、云端等端侧之间的数据交换。动态信息交换格式应用示意图如图1所示。图1动态信息应用示意图5动态信息分层管理概述5.1自动驾驶地图分为静态地图和动态地图。其中静态地图采用横向分幅、纵向分层的数据组织方法，其数据逻辑组织模型可概括为“地图-图幅-图层组-图层-对象”，动态地图可同样使用图层组表达，数据逻辑组织模型可以概括为“地图-图幅-动态信息图层组-动态信息图层-动态事件”，整体结构见图2。图2动态信息数据逻辑组织模型学兔兔—20223分层方法5.2动态信息图层以动态图层组、图层的形式组织管理各类别具体动态事件。图层分类需要综合考虑动态信息的含义、位置覆盖范围、更新频率、道路影响、应用场景等各方面因素。本文件对动态信息的图层组分类如图3所示。图3动态图层分类6动态信息数据交换格式数据格式总体框架6.1动态图层面向自动驾驶应用设计，其信息描述需具备在机器语言、程序语言下的可读性、易用性，且具备清晰明确的数据结构，以便于数据访问、传输和存储。每一类动态事件的描述和设计，需具备以下关键信息：a)空间表达要求：描述动态事件的空间形状、影响范围等几何信息，规定具体的表达规范和要求；b)位置表达要求：描述动态事件的地理空间参考表达方式，规定具体的表达规范和要求；c)静态地图关联方法及要求：描述动态图层与静态地图之间的映射关联方式及具体表达规范；d)基础属性信息：描述动态事件的具体属性；e)数据表：明确数据结构和具体字段。动态图层示意图如图4所示。学兔兔—20224图4动态图层示意图动态数据整体结构，包含动态信息图层管理模块和具体动态信息。动态信息图层管理模块实现动态信息的编码、关联索引等功能。动态信息数据存储详细的动态事件信息，供各应用层使用。动态信息数据与静态地图数据通过双向关联索引结构，支持通过动态信息索引所在位置相关的地图元素数据，同时也可通过地图元素索引与该元素相关联的动态信息；动态信息之间支持双向关联索引结构，同时支持跨图幅的相关的动态信息之间进行相互索引。整体结构如图5所示。图5动态信息图层管理示意图动态信息图层数据模型，需要针对具体动态事件的特点提取共同特征，建立通用的空间几何表达基础库、空间参考表达基础库和图层关联基础方法库。基础库设计需支持动态事件不同应用场景、不同精度等级的要求，满足全面性、灵活性、可拓展等要求。同时提取动态事件通用的属性表达结构，生成通用属性表达库。各具体动态信息数据模型继承和选用适合的基础模型，同时根据事件的特有信息进行数据模型表达的详细描述。整体结构如图6所示。学兔兔—20225图6动态信息数据模型整体结构动态信息空间表达方式6.26.2.1空间几何表达方式6.2.1.1点事件发生在具体道路或车道上的以点坐标表示的动态事件，形式如图7所示。如，临时性、小范围事件，以及暂时无法准确获得具体影响范围的动态事件等。图7点事件示意图数据结构详见6.4.4.3节SDF_GeometryPoint。6.2.1.2线事件发生在具体道路或车道上，横向范围上影响整条道路或整条车道，纵向范围上沿道路方向以一定距离范围区间表示的动态事件。如，道路级或车道级交通流等。道路级线事件和车道级线事件形式分别如图8和图9所示。图8道路级线事件示意图图9车道级线事件示意图数据结构详见6.4.4.6节SDF_GeometryLine。学兔兔—202266.2.1.3面事件在图幅区域或道路上，以多边形、圆形等几何图形