CS

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DB11

北京市地方標(biāo)準(zhǔn)

DB11/TXXXX—XXXX

車路云一體化

車載單元應(yīng)用技術(shù)要求

Technicalrequirementsforon-boardunitapplicationofVehicle-

Road-CloudIntegration

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB11/TXXXX—XXXX

目次

前言...........................................................................II

引言..........................................................................III

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術(shù)語和定義..........................................................................1

4縮略語..............................................................................2

5系統(tǒng)架構(gòu)............................................................................3

6系統(tǒng)交互要求........................................................................4

7功能要求............................................................................5

通信功能........................................................................5

空口鏈路選擇....................................................................6

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)........................................................................6

定位............................................................................6

時(shí)間同步........................................................................7

配置管理........................................................................7

自檢............................................................................7

接口要求........................................................................7

8安全要求............................................................................7

通信安全........................................................................7

網(wǎng)絡(luò)安全........................................................................8

數(shù)據(jù)安全........................................................................8

系統(tǒng)安全........................................................................9

安全OTA.........................................................................9

I

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車路云一體化車載單元應(yīng)用技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了車路云一體化技術(shù)路線下車載單元（OBU）應(yīng)用系統(tǒng)交互要求、功能要求和安全要求。

本文件適用于車路云一體化技術(shù)路線下車載單元（OBU）的設(shè)備選型和服務(wù)場景應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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。

GB/T28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求

GB/T31024合作式智能運(yùn)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/T36454信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換中高速無線局域網(wǎng)媒體訪問控制和物理層規(guī)范

YD/T2394.2-2012高頻譜利用率和高數(shù)據(jù)吞吐的無線局域網(wǎng)技術(shù)要求第2部分：增強(qiáng)型超高速無線

局域網(wǎng)媒體接入控制層（MAC）和物理層（PHY）

YD/T3707基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)要求

YD/T3709基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)消息層技術(shù)要求

YD/T3756基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)支持直連通信的車載終端設(shè)備技術(shù)要求

YD/T3957基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)安全證書管理系統(tǒng)技術(shù)要求

YD/T3978基于車路協(xié)同的高等級自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)交互內(nèi)容

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

云控平臺(tái)cloudcontrolplatform

由云控基礎(chǔ)平臺(tái)以及云控應(yīng)用組成。云控基礎(chǔ)平臺(tái)匯聚車輛和道路交通動(dòng)態(tài)信息，融合地圖、交管、

氣象和定位等平臺(tái)的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合處理后，以標(biāo)準(zhǔn)化分級共享的方式支撐不同時(shí)延要求下的云控

應(yīng)用需求。在此基礎(chǔ)上建立面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的云控應(yīng)用，可以為車輛增強(qiáng)安全、節(jié)約能耗以及提

升區(qū)域交通效率提供服務(wù)。

車載單元on-boardunit,OBU

指安裝在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上，搭載一定應(yīng)用系統(tǒng)及功能模塊，具備EUHT、C-V2X(直連通信PC5)、4G/5G

蜂窩的聯(lián)網(wǎng)功能、高精度定位功能、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、安全防護(hù)等功能的車載單元OBU

設(shè)備。產(chǎn)品形態(tài)可以是單體式或集成式車載單元。單體式車載單元指單獨(dú)設(shè)計(jì)為獨(dú)立的裝置或系統(tǒng)的車

載單元；集成式車載單元指集成設(shè)計(jì)在車輛其它裝置或系統(tǒng)的車載單元。

增強(qiáng)型超高吞吐enhancedultra-highthroughput(EUHT)

物理層及媒體接入控制層滿足YD/T2394.2-2012規(guī)定的無線通信技術(shù)。

1

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4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

AP：無線接入點(diǎn)（AccessPoint）

ARP:地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol）

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

CAN:控制器局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork）

CC攻擊:挑戰(zhàn)黑洞(ChallengeCollapsar)攻擊

DDoS分布式拒絕服務(wù)攻擊(DistributedDenialofService)

DHCP：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DynamicHostConfigurationProtocol）

DNS：域名解析系統(tǒng)（DomainNameSystem）

EUHT：增強(qiáng)型超高吞吐（EnhancedUltraHighThroughput）

ICMP:因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（InternetControlMessageProtocol）

IDPS:入侵檢測和防御系統(tǒng)（IntrusionDetectionandPreventionSystems）

IP：因特網(wǎng)互連協(xié)議（InternetProtocol）

GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）

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

HTTP:超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol)

JSON:JS對象簡譜（JavaScriptObjectNotation）

MAC媒體接入控制（MediaAccessControl）

MQTT:消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議（MessageQueuingTelemetryTransport）

OBU：車載單元（On-BoardUnit）

OTA：空中下載技術(shù)（Over-the-AirTechnology）

PCB:印制電路板（PrintedCircuitBoard）

Protobuf:一種序列化數(shù)據(jù)描述語(ProtocolBuffers)

RTK：實(shí)時(shí)差分定位（Real-timekinematic）

RTMP：實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議（RealTimeMessagingProtocol）

RTSP：實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議（Real-TimeStreamingProtocol）

TCM可信密碼模塊（TrustedCryptographyModule）

TCP傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol）

TLS：安全傳輸層協(xié)議（TransportLayerSecurity)

TPM:可信平臺(tái)模塊（TrustedPlatformModule）

TPCM:可信平臺(tái)控制模塊（TrustedPlatformControlModule）

TLCP:傳輸層密碼協(xié)議（Transportlayercryptographyprotocol）

V2I：車載單元與路側(cè)單元通信（VehicletoInfrastructure）

V2P：車載單元與行人設(shè)備通信（VehicletoPedestrians）

V2V：車載單元之間通信（VehicletoVehicle）

V2X：車載單元與其他設(shè)備通信（VehicletoEverything）

SSH:安全外殼協(xié)議（SecureShell）

UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UserDatagramProtocol）

UDS：統(tǒng)一診斷服務(wù)（Unifieddiagnosticservices）

3GPP：第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGenerationPartnershipProject)

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5系統(tǒng)架構(gòu)

車路云一體化系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖1所示，主要包括云控平臺(tái)、路側(cè)系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)等部分。本文

件針對車輛系統(tǒng)中的車載單元OBU的應(yīng)用技術(shù)提出要求，支撐基于OBU的業(yè)務(wù)應(yīng)用。車載單元OBU主要包

括定位模塊、無線通信模塊、處理單元、加密模塊等。車載單元OBU作為車輛系統(tǒng)的一部分，支撐車輛

系統(tǒng)與云控平臺(tái)、路側(cè)系統(tǒng)、其它車輛和其它交通參與者等之間通信。

云控平臺(tái)第三方平臺(tái)

云控應(yīng)用平臺(tái)交管

地圖

云控基礎(chǔ)平臺(tái)

…

路側(cè)系統(tǒng)

感知設(shè)施通信設(shè)施…

車輛系統(tǒng)其它車輛和其它

車載單元OBU交通參與者

定位模塊無線通信模塊

處理單元加密模塊

…

計(jì)算控制單元

車輛線控系統(tǒng)…

注：實(shí)線框表示車載單元的組成;虛線框表示與車載單元有關(guān)的系統(tǒng)。

圖1車路云一體化系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

3

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6系統(tǒng)交互要求

車云交互

車載單元OBU使用EUTH、4G/5G蜂窩等通信鏈路，與云控平臺(tái)通信，車載單元OBU應(yīng)滿足以下要

求：

a)支持通過CAN、以太網(wǎng)采集車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集頻率不小于10Hz），并將采集的車輛

運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云控平臺(tái)，應(yīng)用協(xié)議宜采用JSON、Protobuf等數(shù)據(jù)格式。

b)支持至少2路視頻數(shù)據(jù)采集，并將采集的視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云控平臺(tái)，實(shí)時(shí)視頻流符合GB/T

28181規(guī)定或符合RTMP協(xié)議；支持按照云控平臺(tái)指令上傳指定時(shí)間段內(nèi)的本地存儲(chǔ)的視頻數(shù)

據(jù)文件。

c)支持從云控平臺(tái)接收交通路況、安全預(yù)警、協(xié)同決策控制等信息數(shù)據(jù)，并將接收數(shù)據(jù)通過CAN、

以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)給車載計(jì)算單元或域控制器。

d)支持TCP/UDP、HTTP/HTTPS、MQTT等不同層級通信協(xié)議。

e)具備數(shù)據(jù)重傳機(jī)制，能夠本地存儲(chǔ)或緩存未及時(shí)上傳云控平臺(tái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)重傳。

車路、車車等交互

車載單元OBU使用C-V2X（直連通信PC5)、EUHT等通信鏈路，與其他車輛、路側(cè)智能基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)

行V2V、V2I等車路協(xié)同應(yīng)用通信。車載單元OBU應(yīng)支持表1所述應(yīng)用場景，宜支持表2所述應(yīng)用場景，

并能夠支持?jǐn)U展自定義場景。表1、表2中應(yīng)用場景的交互協(xié)議根據(jù)應(yīng)用方實(shí)際情況確定,其中表2中

的部分應(yīng)用場景可參考YD/T3978實(shí)現(xiàn)。

表1第一階段V2X應(yīng)用場景列表

序號主要通信方式應(yīng)用名稱

1V2V前向碰撞預(yù)警

2V2V/V2I交叉路口碰撞預(yù)警

3V2V/V2I左轉(zhuǎn)輔助

4V2V盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警

5V2V逆向超車預(yù)警

6V2V-Event緊急制動(dòng)預(yù)警

7V2V-Event異常車輛提醒

8V2V-Event車輛失控預(yù)警

9V2I道路危險(xiǎn)狀況提示

10V2I限速預(yù)警

11V2I闖紅燈預(yù)警

12V2P/V2I弱勢交通參與者碰撞預(yù)警

13V2I綠波車速引導(dǎo)

14V2I車內(nèi)標(biāo)牌

15V2I前方擁堵提醒

16V2V緊急車輛提醒

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表2第二階段V2X應(yīng)用場景列表

序號主要通信方式應(yīng)用名稱

1V2V/V2I感知數(shù)據(jù)共享

2V2V/V2I協(xié)作式變道

3V2I協(xié)作式車輛匯入

4V2I協(xié)作式交叉口通行

5V2I差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)

6V2I動(dòng)態(tài)車道管理

7V2I協(xié)作式優(yōu)先車輛通行

8V2I場站路徑引導(dǎo)服務(wù)

9V2I浮動(dòng)車數(shù)據(jù)采集

10P2X弱勢交通參與者安全通行

11V2V協(xié)作式車輛編隊(duì)管理

12V2I道路收費(fèi)服務(wù)

13V2V/V2I協(xié)同式感知

14V2I基于路側(cè)協(xié)同的無信號交叉口通行

15V2I基于路側(cè)協(xié)同的自動(dòng)駕駛車輛脫困

16V2I高精地圖版本對齊及動(dòng)態(tài)更新

17V2I自主泊車

18V2I基于路側(cè)感知的“僵尸車”識別

19V2I基于路側(cè)感知的交通狀況識別

20V2V/V2I基于協(xié)同式感知的異常駕駛行為識別

7功能要求

通信功能

7.1.1EUHT通信

EUHT通信應(yīng)滿足如下要求：

a)支持EUHT通信協(xié)議，符合YD/T2394.2、GB/T31024、GB/T36454的規(guī)定；

b)支持5725-5850MHz頻段，帶寬20/40MHz，帶寬、時(shí)隙配比可配置；

c)支持網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、信號質(zhì)量等EUHT網(wǎng)絡(luò)情況監(jiān)測；

d)支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的廣播/組播，支持非法廣播的抑制;

e)支持終端入網(wǎng)鑒權(quán)認(rèn)證，通過國產(chǎn)商用密碼算法對控制信令和數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行加解密，保證控制

平面關(guān)鍵信令以及數(shù)據(jù)平面用戶報(bào)文的安全傳輸;

f)支持網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)的單向時(shí)延低于10ms、丟包率小于0.1%;

g)支持移動(dòng)性管理，包括鏈路質(zhì)量檢測、切換，系統(tǒng)內(nèi)切換成功率大于99.9%。

7.1.2C-V2X直連通信

C-V2X直連通信應(yīng)能滿足如下基本要求：

5

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a)通信距離：≥400m（空曠無遮擋環(huán)境下,丟包率小于10%）；

b)工作頻段：5905-5925MHz；

c)工作帶寬：20MHz；

d)發(fā)送功率：最大23±2dBm。

整體來說，C-V2X接入層應(yīng)滿足YD/T3756的要求，網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)滿足YD/T3707的要求，消息層應(yīng)滿

足YD/T3709的要求。

7.1.34G/5G通信

4G/5G通信應(yīng)滿足如下要求：

a)支持4G或5G通信，具備向下兼容能力；

b)支持監(jiān)控連接狀態(tài)、延時(shí)監(jiān)控、運(yùn)營商信息（運(yùn)營商/信號強(qiáng)度/網(wǎng)絡(luò)類型/網(wǎng)絡(luò)頻段/信道）等

內(nèi)容。

7.1.4Wi-Fi通信

Wi-Fi通信應(yīng)滿足如下要求：

a)支持IEEE802.11b/g/n/ac協(xié)議，支持2.4GHz、5GHz頻段通信；

b)支持將Wi-Fi切換為AP模式、以便提供訪問OBU設(shè)備局域網(wǎng)的服務(wù)；

c)支持將Wi-Fi切換為STA模式、以便OBU設(shè)備局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備可以訪問連接的本地網(wǎng)絡(luò)。

空口鏈路選擇

支持車云業(yè)務(wù)時(shí)，為保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，OBU空口鏈路選擇應(yīng)滿足以下要求：

a)OBU應(yīng)支持使用EUHT或4G/5G與云控平臺(tái)建立通信鏈路；

b)支持優(yōu)先選擇EUHT鏈路；

c)基于當(dāng)前的鏈路信號質(zhì)量狀態(tài)，選擇最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路；

d)EUHT、4G/5G鏈路切換過程，業(yè)務(wù)中斷間隔小于1s；

e)OBU宜支持使用EUHT、4G/5G雙鏈路同時(shí)進(jìn)行某些車端數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能應(yīng)支持本地存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，應(yīng)符合下列要求：

a)至少能存儲(chǔ)2GB大小的視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)具有可讀性；

b)至少能存儲(chǔ)100MB參數(shù)類數(shù)據(jù)(從整車CAN、以太網(wǎng)、OBU采集的參數(shù)類數(shù)據(jù))；

c)內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)滿時(shí)，能自動(dòng)循壞覆蓋；

d)車載單元OBU斷電停止工作時(shí)，斷電前已保存的數(shù)據(jù)不丟失;

e)能夠通過本地?cái)?shù)據(jù)接口對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

定位

OBU應(yīng)具備定位功能，應(yīng)滿足以下要求：

a)應(yīng)至少支持BDS、GPS；

b)提供經(jīng)度、緯度、高程、速度、方向以及時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)，更新頻率不小于10HZ；

c)宜支持GCJ-02坐標(biāo)系；

d)車載單元OBU應(yīng)能實(shí)現(xiàn)分米級或厘米級定位精度；

e)車載單元OBU應(yīng)能輸出三軸加速度、三軸角速度參數(shù)信息；

f)應(yīng)支持應(yīng)支持無/弱GNSS定位。

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時(shí)間同步

車載單元OBU應(yīng)具備時(shí)間步功能，應(yīng)滿足以下要求：

a)時(shí)間格式遵循UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間格式，時(shí)間起始為1970年1月1日0點(diǎn)0分；

b)支持設(shè)備自身時(shí)間的保持和維護(hù)，支持通過北斗、GPS進(jìn)行校時(shí)，時(shí)間精度不大于1ms；通過

NTP周期校時(shí)，時(shí)間精度不大于10ms。

配置管理

OBU應(yīng)具備本地和遠(yuǎn)程管理維護(hù)功能，支持參數(shù)配置與查詢、恢復(fù)出廠設(shè)置、軟件升級、運(yùn)維管理

及日志等系統(tǒng)管理功能，滿足以下要求：

a)應(yīng)支持IP、DNS地址、路由及日志等參數(shù)配置；

b)應(yīng)支持出廠初始參數(shù)的恢復(fù)設(shè)置；

c)應(yīng)支持固件、軟件升級，升級后設(shè)備無需人為操作應(yīng)能正常工作。升級過程中出現(xiàn)因網(wǎng)絡(luò)或其原

因出現(xiàn)他中斷時(shí)，應(yīng)能回退到舊版本，重啟后能正常工作；

d)應(yīng)支持對OBU運(yùn)行狀態(tài)的查詢、監(jiān)測；

e)應(yīng)支持日志導(dǎo)出；

f)應(yīng)支持OBU自身故障診斷。

自檢

車載單元OBU應(yīng)具備自檢能力，同時(shí)具備故障存儲(chǔ)能力，支持故障實(shí)時(shí)上報(bào)至云控平臺(tái)。

物理接口

7.8.1以太網(wǎng)通信接口

以太網(wǎng)通信應(yīng)滿足如下要求：

a)不少于2路100/1000Base-Tx通信；

b)每個(gè)LAN口可單獨(dú)配置IP/DNS/DHCPServer&AddressPool；

c)支持多網(wǎng)段配置，不同網(wǎng)段之間可設(shè)置數(shù)據(jù)交換或隔離；

d)支持靜態(tài)路由、策略路由支持多路由表和規(guī)則優(yōu)先級，為重要車載部件的高級別通信要求提供

保障；

e)支持通信鏈路的連接檢測及故障恢復(fù)。

7.8.2CAN通信接口

CAN通信應(yīng)具備CAN接口。ISOCAN、CAN-FD至少各一路。

8安全要求

通信安全

8.1.1車車、車路通信

使用直連通信（C-V2XPC5接口）時(shí)，應(yīng)滿足以下安全要求：

a)應(yīng)采用基于數(shù)字證書的簽名機(jī)制保證直連通信消息的真實(shí)性和完整性，證書格式遵循YD/T

3957；

b)應(yīng)驗(yàn)證所接收到的其它直連通信設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)消息的證書有效性，及簽名有效性，并且只對

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通過驗(yàn)證的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理；未通過驗(yàn)證的消息將被丟棄。

8.1.2車云通信

與云控平臺(tái)之間的網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，應(yīng)滿足如下網(wǎng)絡(luò)傳輸安全要求：

a)宜采取安全傳輸協(xié)議，例如TLCP、TLS1.2、TSL1.3等，保障通信數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和

真實(shí)性；

b)應(yīng)具有針對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑L問控制功能，例如根據(jù)源地址、目的地址、源端口、目的端口和協(xié)議

等進(jìn)行檢查；

c)采用的通信協(xié)議不應(yīng)存在后門，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行安全更新。

網(wǎng)絡(luò)安全

8.2.1防火墻

OBU需具備基于防火墻提供的網(wǎng)絡(luò)隔離和訪問控制能力，網(wǎng)絡(luò)隔離和訪問控制應(yīng)可通過源/目的地

址、協(xié)議、端口、MAC地址、zone等基本元素，實(shí)現(xiàn)對流量的允許和阻斷操作。

8.2.2Ethernet-IDPS

OBU設(shè)備應(yīng)具備以下IDPS網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測防御功能：

a)防御常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊：DDoS攻擊（TCP(SYN)、UDP、ICMP三大類）檢測、端口掃描、密碼爆破、

CC攻擊、網(wǎng)絡(luò)蠕蟲攻擊、畸形報(bào)文攻擊、應(yīng)用層安全漏洞攻擊等攻擊行為；

b)防御ARP攻擊：基于IP、MAC、端口綁定，以及MAC地址學(xué)習(xí)等機(jī)制，防范ARP欺騙和ARP拒絕服

務(wù)攻擊；

c)支持攻擊事件的日志記錄。

8.2.3CANIDPS

支持基于報(bào)文定義、收發(fā)關(guān)系、信息熵、幀間隔