《智能駕駛電子地圖路側分發(fā)機制》

ICS03.220.20

R85

團體標準

T/ITS00XX—20XX

智能駕駛電子地圖路側分發(fā)機制

DistributionmechanismofsmartdrivingelectronicmapfromRSUtoOBU

（報批稿）

（本草案完成時間：2022年5月）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國智能交通產業(yè)聯(lián)盟??發(fā)布

T/ITS136.1-XXXX

目次

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

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

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

3術語和定義、縮略語.......................................................................................................................................1

術語和定義...............................................................................................................................................1

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

4應用場景...........................................................................................................................................................2

云端——>邊端.........................................................................................................................................2

邊端——>車端.........................................................................................................................................3

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

總體架構...................................................................................................................................................3

功能要求...................................................................................................................................................4

智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)格式...................................................................................................................4

數(shù)據(jù)模型...................................................................................................................................................5

6地圖分發(fā)策略...................................................................................................................................................6

分發(fā)策略...................................................................................................................................................6

整合策略...................................................................................................................................................7

分發(fā)路徑...................................................................................................................................................9

分發(fā)數(shù)據(jù)...................................................................................................................................................9

分發(fā)能力...................................................................................................................................................9

OBU測試..................................................................................................................................................12

7地圖解析驗證.................................................................................................................................................13

地圖啟動.................................................................................................................................................13

配置及讀取設置.....................................................................................................................................14

解析測試.................................................................................................................................................14

解析結果.................................................................................................................................................15

結論.........................................................................................................................................................16

附錄A（規(guī)范性）壓縮前后數(shù)據(jù)量要求的詳細說明.................................................................................17

A.1RSU電子圍欄..........................................................................................................................................17

A.2地圖分發(fā)時間.........................................................................................................................................17

A.3數(shù)據(jù)更新頻率.........................................................................................................................................17

A.4壓縮前數(shù)據(jù)量閾值.................................................................................................................................17

A.5壓縮后數(shù)據(jù)量閾值.................................................................................................................................17

附錄B（規(guī)范性）智能駕駛電子地圖要素的數(shù)據(jù)模型.............................................................................19

附錄C（規(guī)范性）電子地圖數(shù)據(jù)編譯信息標識.........................................................................................20

參考文獻...............................................................................................................................................................21

I

T/ITS136.1-XXXX

智能駕駛電子地圖路側分發(fā)機制

1范圍

本文件規(guī)定了整體智能駕駛電子地圖路側分發(fā)的工作內容及流程，本文件的目的是針對不同智能駕

駛場景，提供地圖分發(fā)策略，明確路車交互方式，向車端提供穩(wěn)定、可靠、靈活的智能駕駛電子地圖數(shù)

據(jù)。

本文件適用于基于車路協(xié)同的路側智能駕駛電子地圖分發(fā)系統(tǒng)。

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。

GB/T31024.1—2014合作式智能運輸系統(tǒng)專用短程通信第1部分：總體技術要求

GB/T31024.2—2014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/T31024.4—2014合作式智能運輸系統(tǒng)專用短程通信第4部分：設備應用規(guī)范

T/ITS0058-2017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

3術語和定義、縮略語

GB/T31024.1—2014、GB/T31024.2—2014界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

術語和定義

3.1.1

車用無線通信技術V2X

（3.1.2）與其他設備相連接的新一代信息通訊技術，包括但不限于（3.1.2）之間通訊（V2V），

（3.1.2）與（3.1.3）通訊（V2I），（3.1.2）與行人設備通訊（V2P），（3.1.2）與網絡之間通訊（V2N）。

3.1.2

車載單元on-boardunit

安裝在車輛上的具備信息采集、處理、存儲、輸入和輸出接口，具有專用短程無線通信模塊的硬件

單元。

[來源：GB/T31024.2—2014，2.4，有修改]

3.1.3

路側單元roadsideunit

安裝在道路兩側或門架上，通過專用短程無線通信接收來自（3.1.2）的信息和向（3.1.2）發(fā)送信

息的硬件單元。

[來源：GB/T31024.2—2014，2.5，有修改]

3.1.4

專用短程通信dedicatedshortrangecommunication

專門用于道路環(huán)境的車輛與車輛、車輛與基礎設施之間通信距離受限的無線通信方式，是合作式智

能運輸系統(tǒng)應用領域的基礎通信方式之一。

[來源：GB/T31024.1—2014，2.2]

3.1.5

車路協(xié)同vehicle-infrastructurecooperativesystem

1

T/ITS136.1-XXXX

基于無線通信、傳感探測等技術進行車路信息獲取，通過車車、車路信息交互，實現(xiàn)車輛與基礎設

施之間協(xié)同與配合，以及車輛與其它交通要素之間的通信，從而形成的安全、高效的道路交通系統(tǒng)。

3.1.6

直通接口PC5

基于車用無線通信技術的一種實現(xiàn)車、人、路之間的短距離直接通信接口。

縮略語

以下縮略語適用于本文件：

ACK：確認（Acknowledgement）

AD：自動駕駛（AutomatedDriving）

AID：應用標識（ApplicationID）

CRC：循環(huán)冗余校驗（CyclicRedundancyCheck）

MSG：消息（Message）

OBU：車載單元（On-BoardUnit）

OD：起訖點（Origin-Destination）

ODD：設計運行區(qū)域（OperationalDesignDomain）

REQ：請求（Request）

RSU：路側單元（Road-SideUnit）

V2X：車用無線通信技術（Vehicle-To-Everything）

4應用場景

圖1為本標準所規(guī)定的智能駕駛電子地圖分發(fā)的應用場景，包括云端——>邊端和邊端——>車端兩

個場景。根據(jù)不同的應用場景，采用相應的地圖分發(fā)策略，從而向車端提供穩(wěn)定、可靠的智能駕駛電子

地圖。

圖1智能駕駛電子地圖應用場景示意圖

云端分發(fā)至邊端

云平臺通過光纖或有線以太網將對應區(qū)域內智能駕駛電子地圖分發(fā)到邊緣GPU服務器，從而實現(xiàn)云

端——>邊端的地圖分發(fā)。

2

T/ITS136.1-XXXX

邊端分發(fā)至車端

下發(fā)到GPU服務器中的地圖以以太網的形式傳送到RSU。當裝載OBU的自動駕駛車輛進入路側電子圍

欄并發(fā)出下載地圖請求后，RSU通過PC5方式將智能駕駛電子地圖下發(fā)至車輛，實現(xiàn)邊端——>車端的地

圖分發(fā)。

5系統(tǒng)架構

總體架構

本節(jié)定義構成地圖分發(fā)系統(tǒng)的云平臺、邊緣云、車路終端，并說明它們之間的數(shù)據(jù)傳輸關系。

圖2地圖分發(fā)系統(tǒng)總體架構

如圖2所示，智能駕駛電子地圖通過云平臺——>云端——>邊端——>路側——>車端的路徑實時分

發(fā)到車端。

5.1.1云端

當車輛發(fā)送地圖請求消息后，第三方云平臺首先傳遞數(shù)據(jù)到云端。云端依次進行數(shù)據(jù)收容、自動駕

駛數(shù)據(jù)生產、在線編譯、數(shù)據(jù)分發(fā)等處理步驟，再將數(shù)據(jù)下發(fā)至邊端。

a)數(shù)據(jù)收容：云端對接收到的源數(shù)據(jù)進行收容處理，得到智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)；

b)自動駕駛數(shù)據(jù)生產：將智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)生產庫；

c)在線編譯：對數(shù)據(jù)生產庫中的自動駕駛數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)編譯和數(shù)據(jù)分布后導入自動駕駛發(fā)布庫；

d)數(shù)據(jù)分發(fā)服務：包括數(shù)據(jù)準備、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)提取等過程。

云端的數(shù)據(jù)經過以上幾個處理過程后，將智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)由云端下發(fā)到邊端。

5.1.2邊端

邊端對從云端傳遞的數(shù)據(jù)在其邊緣云處理單元中進行再處理，主要包括以下幾個過程：

a)數(shù)據(jù)接收；

b)路側數(shù)據(jù)同步：包括版本檢查以及數(shù)據(jù)庫的更新；

c)數(shù)據(jù)存儲：完成數(shù)據(jù)同步后的智能駕駛電子地圖存儲到自動駕駛數(shù)據(jù)庫；

d)數(shù)據(jù)分發(fā)服務：包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)分包和重傳。

邊端完成上述過程后，將數(shù)據(jù)下發(fā)到路側RSU，再由RSU將數(shù)據(jù)分發(fā)到車端OBU。

5.1.3車端

3

T/ITS136.1-XXXX

自動駕駛車輛裝載的OBU將接收到的RSU數(shù)據(jù)傳遞給車端自動駕駛腦，對地圖數(shù)據(jù)進行更新，再結合

車載傳感器對周圍環(huán)境進行感知和定位的數(shù)據(jù)，車輛開始自動駕駛模式，實現(xiàn)V2X預警、路徑規(guī)劃與決

策、運動控制等車載應用。

智能駕駛電子地圖利用邊緣GPU設備，使得云端的計算負荷整合到邊緣層，在邊緣計算節(jié)點完成絕

大部分的計算，并通過路側單元實時將結果發(fā)送給裝置車載單元（OBU）的車輛，滿足車路協(xié)同的需要。

通過云——邊——車端的路徑分發(fā)到車輛，整個地圖分發(fā)過程利用了邊緣計算高實時性的優(yōu)勢，有利于

實現(xiàn)云車之間高效的互聯(lián)互通。

功能要求

表1列出了云端-邊端-車端場景下，自動駕駛車輛的行駛范圍和行車路徑、數(shù)據(jù)更新類型、時間、

頻率、策略、數(shù)據(jù)量等要求。

數(shù)據(jù)量要求的具體計算可參考附錄A。

表1自動駕駛車輛的分發(fā)需求

字段內容說明

運營場景途經車路協(xié)同路線的自動駕駛車輛

行駛范圍固定行駛區(qū)域(ODD)，部分線路路側存在RSU單元

行車路徑ODD區(qū)域內固定線路/非固定線路

數(shù)據(jù)更新類型智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)

1）途徑RSU動態(tài)完成

數(shù)據(jù)更新頻率2）非運營時段，出車前/充電時完成

3）行駛時完成

云端——>邊端：地圖變化即更新

數(shù)據(jù)更新策略

邊端——>車端：10HZ——80HZ

壓縮前：不超過2.35MB

對數(shù)據(jù)量要求

壓縮后：不超過1.90MB

智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)格式

智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)格式采用（XML）文件格式的數(shù)據(jù)組織方式，其基于國際通用的OpenDrive

規(guī)范，并根據(jù)本標準所針對的自動駕駛業(yè)務需求拓展修改而成。主要改動和擴展了以下幾個方面：

a)地圖元素形狀的表述方式。以車道邊界為例，標準OpenDrive采用基于ReferenceLine的曲線

方程和偏移的方式來表達邊界形狀，而本標準對應的OpenDrive采用絕對坐標序列的方式描述

邊界形狀；

b)元素類型的擴展。例如新增了對于禁停區(qū)、人行橫道、減速帶等元素的獨立描述；

c)元素之間相互關系的描述擴展。比如新增了junction與junction內元素的關聯(lián)關系等；

d)配合無人駕駛算法的擴展。比如增加了車道中心線到真實道路邊界的距離、停止線與紅綠燈的

關聯(lián)關系等。

OpenDrive節(jié)點主要包括以下幾個部分：

a)Header節(jié)點：包括GeoReference節(jié)點；

b)Road節(jié)點：主要包括RouteView節(jié)點、RoadLink節(jié)點、RoadLanes節(jié)點、RoadObjects節(jié)點；

c)Junction節(jié)點：主要指Junctionoutline、JunctionConnection、JunctionObjectOverlap

Group等部分。

改動和擴展后的規(guī)格在實現(xiàn)上更加的簡單，同時也兼顧了無人駕駛的應用需求。

4

T/ITS136.1-XXXX

圖3智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)組織形式

數(shù)據(jù)模型

智能駕駛電子地圖的數(shù)據(jù)模型主要分為四大類，分別是道路模型（RoadModel）、車道模型（Lane

Model）、道路標記模型（RoadMark）、基本對象模型（Object）。這四大類模型覆蓋了從地面道路信

息、行駛車道信息、沿路標志信息等整個自動駕駛地圖的基礎先驗數(shù)據(jù)庫。

智能駕駛電子地圖要素的數(shù)據(jù)模型具體可見附錄表A.1所示。

5.4.1道路模型

道路幾何形狀是指數(shù)據(jù)制作時，形狀點連接成的道路的幾何形狀、通過形狀點描述道路的幾何形狀

時，形狀點以坐標形式進行描述，如道路中心線與道路拓撲等。

曲率表示道路的彎曲程度，彎曲程度越大曲率值越大。計算時，采取曲線擬合的方法，得到各個形

狀點所在的曲率半徑的倒數(shù)，根據(jù)道路的幾何形狀，進行曲線擬合后計算出離散點的曲率值。

坡度是指道路縱向的起伏程度，道路起伏程度越大說明坡度越大。計算時，對形狀點高程差與水平

距離取反正切計算得到坡度。

5.4.2車道模型

車道類型指地面道路上該車道的類型，主要包括普通車道、人口車道、出口車道、進入匝道、退出

匝道、應急車道、連接匝道等。

普通車道指無特殊屬性的車道，一般為主行車道。普通車道普遍指高速中的主路，按照實際的車道

形態(tài)進行制作表達，并在右側車道線上賦值主路屬性。車道類型會賦值在該車道上。

5.4.3道路標記模型

道路標記模型主要指車道線的樣式，包括無屬性、單實線、長虛線、雙實線、左實右虛線、右實左

虛線、雙虛線、路沿線、護欄線。道路標線會賦值在對應的車道線上。

5.4.4基本對象模型

智能駕駛電子地圖中對象的類型包括桿、牌、龍門架、地面標線等。其中桿類型中包括燈桿、基站

桿、攝像頭桿、交通標志牌依附的桿等。而地面標線可細分為多個子類型，如地面箭頭、地面文字、導

流區(qū)、地面限速等。

5

T/ITS136.1-XXXX

對象表達為一個能夠容納整個對象的包圍盒，該包圍盒按照對象的外切線將對象完全包圍，一個對

象對應一個一個包圍盒，且包圍盒屬性與對象的屬性對應。制作范圍為道路兩側和上方，兩側制作范圍

一般為道路橫向外20cm，僅制作隸屬于道路的對象。

6地圖分發(fā)策略

如第5章所述，本標準規(guī)定的智能駕駛電子地圖應用場景包括云端——>邊端和邊端——>車端兩個

地圖分發(fā)場景。具體流程為：自動駕駛車輛在進入RSU電子圍欄后發(fā)出地圖請求，云平臺將切分完成的

智能駕駛電子地圖分發(fā)到邊端服務器，再由邊端服務器通過RSU、OBU分發(fā)到車端，從而獲取最新的地圖，

開始自動駕駛模式。

本章主要針對地圖分發(fā)策略進行詳細說明。

分發(fā)策略

6.1.1全量分發(fā)

本文件的實際測試采用全量分發(fā)策略。

全量分發(fā)是通過4G/5G網絡對車輛進行全量地圖更新，即導航電子地圖廠商根據(jù)地圖要素的變化所

實現(xiàn)的對原有地圖的整體更新。全量分發(fā)可分為整體分發(fā)和基于Tile切分的分發(fā)方式。由于全量分發(fā)需

替換全幅地圖數(shù)據(jù)或分發(fā)ODD范圍內所有Tile的數(shù)據(jù)，故相對于增量分發(fā)方式而言，全量分發(fā)處理的數(shù)

據(jù)量大，成本較高。但全量數(shù)據(jù)的后續(xù)更新只需覆蓋式整體替換即可實現(xiàn)，因此其數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)存儲

以及數(shù)據(jù)質量控制比較簡單。基于全量分發(fā)的優(yōu)勢，本標準對應的實際測試選用全量分發(fā)。

6.1.2沿途分發(fā)

本文件規(guī)定的智能駕駛電子地圖分發(fā)策略采用路側沿途下發(fā)的方案，即沿著自動駕駛車輛的起訖點

所確定的行駛路線進行多次分發(fā)。這種分發(fā)方式使得每次分發(fā)地圖的數(shù)據(jù)量小，可實時更新，實現(xiàn)邊走

邊發(fā)。另外車內地圖拼接過程簡單、迅速，且車輛地圖更新可通過PC5接口下載，節(jié)省流量費用，降低

成本。綜上，本標準提出的智能駕駛電子地圖路側分發(fā)方案具有明顯的優(yōu)勢。

下面是沿途下發(fā)方案的具體說明。

圖4是沿途路側分發(fā)方案的示意圖，汽車行駛路線為P1-P2-P3-P4-P5，圖中共有12個小方塊，每個

方塊稱為1個Tile，單個Tile大約4km2，而一個RSU電子圍欄是半徑300m的圓形區(qū)域，面積為0.28km2，

故一個Tile內會有多個RSU，二者是一對多的關系。后續(xù)沿途RSU作地圖版本檢查，異常情況發(fā)生時負責

下發(fā)地圖，保證了地圖分發(fā)的效率和準確率。

沿途路側地圖分發(fā)的具體流程為：

a)獲取地圖圖幅ID：根據(jù)OD點確定自動駕駛車輛的行駛路徑，從而明確需要獲取的智能駕駛電子

地圖的圖幅ID；

b)地圖分發(fā)至RSU：路側設備RSU應能存儲一定范圍內智能駕駛電子地圖。如第5章所述，地圖沿

云平臺——>邊端——>RSU的路徑下發(fā)并儲存在RSU中；

c)車輛數(shù)據(jù)接收：當自動駕駛車輛進入RSU電子圍欄范圍后，向云平臺發(fā)出數(shù)據(jù)請求，接收需要

的地圖圖幅ID的數(shù)據(jù)，走到下一個范圍時，刪除前一時刻的圖幅數(shù)據(jù)，直至進入下一個RSU范

圍接收下一個圖幅數(shù)據(jù)。因此，車上永遠只保持1-2個圖幅數(shù)據(jù)，故本地圖切分方案具有數(shù)據(jù)

存儲量小、更新速度快的優(yōu)勢。

6

T/ITS136.1-XXXX

圖4沿途路側分發(fā)方案

整合策略

本節(jié)定義說明整合策略的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)編譯、分包及重傳機制等。

6.2.1通信協(xié)議

實現(xiàn)RSU和OBU的通信，需要使用兩個AID：AID1和AID2。RSU在AID1上按照一定的頻率廣播自己擁有

的電子地圖的TireID和版本號。OBU在AID1上接收該廣播的消息，并且對比自己設備上電子地圖的TireID

和版本號，當存在更新的版本時，在AID2上下載最新的電子地圖。AID2上下載地圖時，以OBU（client

端）發(fā)送請求特定TileID的地圖為起始時刻。

6.2.2數(shù)據(jù)編譯

進行數(shù)據(jù)編譯時，各標識對應的含義如附錄表A.2所示。

6.2.3分包及重傳機制

智能駕駛電子地圖分發(fā)及重傳機制的具體步驟如下：

a)Client端/OBU端：請求下載TileID的地圖；

Command：REQTileID

b)Server端/RSU端：接收到1的REQ后，發(fā)送對應申請的TileID的電子地圖的基本信息。超時k秒

未收到ACK，重發(fā)，最多2次，后退出；

Command：FILEMSGFileSizePacketnumfileCRC

c)Client端/OBU端：接收到FILEMSG后，準備維護一個丟包序列，創(chuàng)建一個接收的文件，返回

ACK_FILEMSG，并開始僅接收DATA數(shù)據(jù)包，當收到FILEEND數(shù)據(jù)包時停止接收DATA；

Command：ACK_FILEMSGFileSizePacketnumfileCRC

Command:FILEEND

d)Server端/RSU端：接收到3的ACK_FILEMSG后，發(fā)送分片文件數(shù)據(jù)DATA包。直到發(fā)送完畢，發(fā)送

END包；

Command:DATAPacketIDFilePosPacketLenCRCData

Command:FILEEND

7

T/ITS136.1-XXXX

e)Client端/OBU端：每收到一個驗證通過的DATA包，在維護的丟包序列里面去除該PacketID，并

將該包寫入file對應的FilePos位置里。當收到FILEEND包，檢查丟包隊列，若無丟包，則發(fā)送

ACK_FILEEND.結束通信或發(fā)送新的REQ；

Command:ACK_FILEEND

若有丟包，則發(fā)送ACK_RESEND包.超時未收到RESEND包，則至多重傳2次。

Command：ACK_RESENDPacketIDFilePosPacketLenCRC

f)Server端/RSU端：超時未收到ACK_FILEEND或ACK_RESEND消息，則重傳FILEEND，至多兩次。當

收到ACK_FILEEND的時候，等待REQ或REQ_DOWNLOAD。當收到ACK_RESEND時，發(fā)送對應的包：

Command:RESENDPacketIDFilePosPacketLenCRCData

g)Client端/OBU端：每收到一個RESEND包，在維護的丟包序列里面去除該FrameID，并將該包寫

入file對應的FilePos位置里。檢查丟包隊列，若無丟包，則發(fā)送ACK_FILEEND，結束通信；否

則發(fā)送ACK_RESEND包；

h)Server端/RSU端：接收到ACK_FILEEND，回到等待1.REQ的過程。

以上步驟可用流程圖表示，如圖5所示：

圖5PC5數(shù)據(jù)下發(fā)分包及重傳流程圖

6.2.4優(yōu)化策略

為有效地提高分包及重傳效率，實際測試中采取了如下優(yōu)化措施：

a)拆包時，單包數(shù)據(jù)傳輸前增加checksum。傳輸完成后先校驗，當校驗成功再解壓縮；

b)設置OBU端接收超時的消息timeout；

c)針對OBU接收回復增加超時或者異常的情況，增加設置對應的異?；貜拖㈩愋?；

d)增加最大重發(fā)次數(shù)設置；

e)每包數(shù)據(jù)大小、發(fā)送間隔時間等參數(shù)都從同一個配置文件里讀取；

8

T/ITS136.1-XXXX

f)增加壓力測試腳本，腳本中動態(tài)修改配置文件中的數(shù)據(jù)包大小和間隔時間等參數(shù)，通過不同參

數(shù)組合的下發(fā)數(shù)據(jù)成功率，找到最合理的參數(shù)配置；

g)增加地圖版本查詢字段。

分發(fā)路徑

本節(jié)定義說明數(shù)據(jù)穩(wěn)定支持分發(fā)的的路徑，包括分發(fā)對象、通訊方式、分發(fā)場景、數(shù)據(jù)配置要求等。

智能駕駛電子地圖分發(fā)路徑包括云端-車端和邊端-車端，整個下發(fā)流程為云平臺——>邊端服務器

——>RSU——>車端，具體可參考第5章和6.1節(jié)的內容。分發(fā)路徑的數(shù)據(jù)端和數(shù)據(jù)傳輸方式如表2。

表2應用場景數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)流向

數(shù)據(jù)流傳輸方式

數(shù)據(jù)流出端數(shù)據(jù)流入端

云端：云平臺邊端：GPU服務器光纖/有線以太網

邊端：GPU服務器路端：RSU以太網

路端：RSU車端：OBUPC5

分發(fā)數(shù)據(jù)

本標準支持分發(fā)的數(shù)據(jù)類型為智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)，采用XML文件格式的數(shù)據(jù)組織方式?？蓴U展

標記語言XML是一種標記語言，用于以人類可讀和機器可讀的格式對文檔進行編碼。這種文本數(shù)據(jù)格式

的好處是通過Unicode為不同的人類語言提供強大的支持，并且廣泛用于表示任意數(shù)據(jù)結構。

智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)類型基于國際通用的OpenDrive規(guī)范，并根據(jù)本標準所針對的自動駕駛業(yè)務

需求拓展修改而成。OpenDrive是一種描述道路網絡邏輯的開放格式規(guī)范，其目標是規(guī)范邏輯描述整個

道路網絡，以方便不同駕駛模擬器之間的數(shù)據(jù)交換。

關于改動和擴展的內容，具體可參考5.3節(jié)。OpenDrive源文件裁剪優(yōu)化后大概749KB。

分發(fā)能力

為研究數(shù)據(jù)應用端之間地圖分發(fā)能力、服務穩(wěn)定性、分發(fā)速度、單次分發(fā)數(shù)據(jù)量等，本標準針對不

同分發(fā)距離、分包大小、發(fā)包頻率等參數(shù)，進行了多次靜態(tài)電子地圖傳輸測試，并考慮文件壓縮對地圖

分發(fā)能力的影響，形成最優(yōu)的分包、頻率、重傳次數(shù)配比，得出可靠性的結論。

6.5.1基礎能力測試

在正式的壓力測試之前，首先進行路測到車端的地圖分發(fā)基礎能力測試，目的是對地圖分發(fā)能力有

初步的了解和判斷。故基礎能力測試組數(shù)少，但分發(fā)大小和發(fā)送頻率范圍較大，有利于確定兩者是否存

在上下限值。

6.5.1.1測試步驟

a)兩臺設備靜止不動，相距50m，100m，300m（目測，不精準）共做三部分的測試；

b)一臺設備作為server，控制其每包大小和發(fā)送頻率；另一臺設備作為client，發(fā)送請求下載

server上的文件（tileid1：send.xml.gz-5.6Mb）；

c)記錄不同距離，不同包大小，不同發(fā)送頻率下，文件下載完成的時間。

6.5.1.2測試結果

測試結果如表3所示：

表3基礎能力測試結果

每包大小/bytes發(fā)送頻率/Hz距離/m下載完成的時間備注

501min17s無重傳

8000101001min18s無重傳

9

T/ITS136.1-XXXX

3001min20s有個位數(shù)的包重傳

501min17s約有70%的包重傳

80001001001min17s約有70%的包重傳

3001min30s約有90%的包重傳

501min17s無重傳

4000201001min17s無重傳

3001min21s有少量重傳

501min17s無重傳

4000101001min17s無重傳

3001min18s無重傳

501min35s約有80%的包重傳

40001001001min32s約有80%的包重傳

3001min40s約有90%的包重傳

6.5.1.3結論

a)存在分發(fā)數(shù)據(jù)速度上限約80Kb/s：結合此次文件傳輸測試以及上次發(fā)包頻率和發(fā)包大小的兩次

測試結果來看，對于8000bytes*10Hz，和4000bytes*20Hz來說，結果是相近的。因此存在

一個上限值約為80kb/s，當發(fā)包的設置超過該上限值時，會有丟包且需要重傳，反之當小于這

個上限值時，收包的丟包率幾乎為0。

b)丟包率受多種因素影響：設備丟包率實際上還受到距離，障礙物遮擋，信道忙率等多種因素影

響。在距離較遠，障礙物較多，上百個設備通信的大規(guī)模場景中，丟包會較嚴重。

6.5.2壓力測試

在完成基礎能力測試之后，對發(fā)包頻率和發(fā)包大小的水平進行細分，在不同距離下設置多個組合，

進行壓力測試。

6.5.2.1測試步驟

a)選擇兩臺設備靜止不動，分別相距10m，150m，300m進行靜態(tài)地圖傳輸壓力測試；

b)其中一臺設備作為server，另一臺設備作為client，發(fā)送請求下載server上的文件（tileid1：

send.xml.gz-5.6Mb）；

c)記錄不同的距離、發(fā)包大小、發(fā)包頻率下，文件下載完成的時間和丟包重傳次數(shù)。

6.5.2.2測試組合

進行壓力測試的分包大小、頻率組合、總數(shù)據(jù)包等參數(shù)的組合如表4所示，并記錄每一組的下載完

成時間和重傳次數(shù)：

表4壓力測試組合

每包大小/bytes發(fā)送頻率/h總數(shù)據(jù)包距離/m

10,20，……100

800070510，150，300

共10個頻率

10,20，……100

700080610，150，300

共10個頻率

10,20，……100

600094010，150，300

共10個頻率

10,20，……100

5000112810，150，300

共10個頻率

10,20，……120

4000141010，150，300

共12個頻率

10

T/ITS136.1-XXXX

10,20，……130

3000188010，150，300

共13個頻率

10,20，……130

2000282010，150，300

共13個頻率

6.5.2.3測試結果

由于實際測試數(shù)據(jù)較多，在此不詳細列出每一組測試結果，僅列出由結果得出的推薦分包大小和頻

率組合，如表5所示。

表5發(fā)包大小和頻率組合推薦

遠（200m以上或遮擋較多）近（150m內遮擋較少）5.6MB文件傳遞完成大致時間

8000*30Hz8000*40Hz26~39s

7000*30Hz7000*40Hz29-35s

6000*30Hz6000*40Hz26-40s

5000*40Hz5000*50Hz25-45s

4000*40Hz4000*50Hz31-38s

3000*70Hz3000*80Hz26-35s

2000*110Hz2000*110Hz28-30s

6.5.2.4結論

根據(jù)測試結果，有以下結論：

a)對于不同大小的包，有最適合的發(fā)包頻率，使下載時間最短，丟包重傳次數(shù)較少。此外，下載

時的距離會對丟包重傳次數(shù)有影響，距離越大，傳輸時丟包重傳次數(shù)越多，此時下載時間也會

變長。綜合考慮下載時長和距離的影響，得出推薦的發(fā)包大小和頻率組合，記錄在表7。

b)由于此次測試環(huán)境基本是在無過多遮擋的情形下完成的，在設備較多，遮擋較多，環(huán)境較為復

雜的情況下，遠距離下載時丟包率可能會更高，下載時間會更長?？紤]到這種情況，在表7的

推薦組合的基礎上，可以略微下調各個發(fā)包頻率，從而保證更加有效的傳輸。

c)對于一些表現(xiàn)較好的情形，以下特別列出：

表6部分表現(xiàn)優(yōu)秀組合測試結果

距離發(fā)包大小和頻率組合5.6MB文件傳遞完成大致時間

10m5000*80Hz16s

10m5000*90Hz17s

150m8000*30Hz26s

300m3000*80Hz28s

6.5.3壓縮前后對比測試

為比較地圖文件壓縮分包和未壓縮分包的分發(fā)完成時間的差異，設置對比測試。

6.5.3.1測試步驟

a)兩臺設備靜止不動，相距10m，150m，300m共做三個距離的壓力測試測試；

b)一臺設備作為server；另一臺設備作為client，發(fā)送請求下載server上的文件。此次測試server

發(fā)送兩個類型的文件，一個是未壓縮的原地圖文件（約749kB），一個是使用rar壓縮后的文件

（約80KB）。client端對發(fā)來的壓縮文件，發(fā)起請求至解壓完畢的時間作為下載完成的時間；

對未壓縮的原地圖文件，直接統(tǒng)計下載完成的時間；

c)記錄每個距離，每個發(fā)包大小，發(fā)包頻率下，文件下載完成的時間和丟包重傳次數(shù)。

6.5.3.2測試組合

11

T/ITS136.1-XXXX

壓縮前后對比測試的組合如下表所示：

表7壓縮前后對比測試組合

每包大小/bytes發(fā)送頻率/Hz距離/m不壓縮總數(shù)據(jù)包壓縮后總數(shù)據(jù)包

10，20，……，100

800010,150,300969

共10個頻率

10，20，……，100

700010,150,30010911

共10個頻率

10，20，……，100

600010,150,30012813

共10個頻率

10，20，……，100

500010,150,30015315

共10個頻率

10，20，……，100

400010,150,30019219

共10個頻率

10，20，……，100

300010,150,30025525

共10個頻率

10，20，……，100

200010,150,30038338

共10個頻率

有關測試記錄的說明如下：

a)分包大小的分組為：2000bytes，3000bytes，4000bytes……，8000bytes，共七個水平；

b)發(fā)送頻率的分組為：10Hz，20Hz，30Hz，……，100Hz，共10個水平；

c)還需統(tǒng)計每次測試的不壓縮重傳次數(shù)、壓縮下載丟包重傳次數(shù)等指標。

6.5.3.3測試結果

通過比較地圖壓縮前后的完成時間，來分析兩者分發(fā)能力的差異。

由于實際測試數(shù)據(jù)較多，在此不詳細列出。主要有以下結果：

a)對比壓縮文件以及不壓縮文件發(fā)送下載的時間，壓縮發(fā)送并在Client端解壓的效率更高，平均

壓縮時間為45ms，平均解壓縮時間16ms，基本下載完成的時間僅為26秒；

b)300m無測試記錄，原因是此次測試場所(T字路口)無300m直道，而300m彎道距離由于遮擋過多

無法收到消息，RSU在地上或許有一定的影響，此次測試極限距離大約就為150m；

c)存在特殊情況：即便收到所有的包，但由于文件CRC校驗時出錯，Client會重新發(fā)送這個文件

下載的Request。

6.5.3.4結論

從測試結果中，可以得出結論：server端發(fā)送壓縮文件至client端接收并解壓所用的時間更短，地

圖分發(fā)能力更強，效率更高。

OBU測試

為驗證市面上的OBU設備是否滿足地圖分發(fā)的要求，選擇三種不同OBU設備進行測試。結果如下所示：

6.6.1OBU1

直道：

表8OBU1直道測試結果

距離/m收包時間/min收包數(shù)丟包率

1013060

5013060

11090.64

100

12810.082

20012830.075

12

T/ITS136.1-XXXX

30012930.042

37011890.382

彎道：

表9OBU1彎道測試結果

有無遮擋距離/m收包時間/min收包數(shù)丟包率

50-35100

有遮擋-樹木

35-351860.719

50-50100

有遮擋-樓房

50-201290.905

6.6.2OBU2

直道：視距情況下無遮擋

表10OBU2直道測試結果

距離/m發(fā)包數(shù)量/個平均時延/ms丟包率

100100021.7580

200100021.6130

300100021.7800.1%

彎道：非視距情況下，中間有一片樹林作為遮擋物

表11OBU2彎道測試結果

距離/m發(fā)包數(shù)量/個平均時延/ms丟包率

100100021.6990

200100021.7210

300100021.7980.5%

6.6.3OBU3

RSU和OBU距離在250米到300米，基本沒有丟包，時延根據(jù)距離不同在5~8ms之間。在多用戶

背景壓力測試的條件下，V2V同向，間隔30米，統(tǒng)計丟包率0.68%，時延20ms~30ms。

6.6.4結論

綜合以上結果，可以得出以下結論：

a)直道的透傳能力大于彎道；

b)距離增加以及遮擋物的存在，將使得丟包率增加；

c)盡管測試的集中OBU設備各有優(yōu)劣，但均滿足實際使用需求。

因此，常用的OBU設備均能滿足本標準針對的智能駕駛電子地圖的分發(fā)需求。

7地圖解析驗證

地圖啟動

為了驗證實際場景下智能駕駛電子地圖的可用性，需要對地圖文件進行解析驗證。首先啟動本標準

針對的智能駕駛電子地圖。

13

T/ITS136.1-XXXX

圖6地圖啟動

配置及讀取設置

新建new_map，地圖文件命名為apollo_map.xml,添加配置掛載地圖命名為new_map,讀取文件為

apollo_map.xml。

圖7配置及讀取設置

解析測試

為了使用智能駕駛電子地圖框架下Map模塊中的方法opendrive_adapter.cc解析并讀取文件，方法

調用Adapter中的xml_parser針對道路的不同元素部分進行解析。