標準編號:	GB/T 31024.4-2019
中文名稱:	合作式智能運輸系統 專用短程通信 第4部分:設備應用規范
英文名稱:	Cooperative intelligent transportation systems—Dedicated short range communications—Part 4: Equipment application specification
中標分類:	L79    計算機開放與系統互連
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	35.100 35.100    開放系統互連(OSI) 35.100
發布機構:	國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發布日期:	2019-05-10
實施日期:	2019-12-1
標準狀態:	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	15000 字
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1 Scope This part of GB/T 31024 specifies the application technical framework of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation systems, the general equipment requirements of road side unit (RSU) and on-board unit (OBU), and the technical specifications of road side unit equipment. It is applicable to the design and development of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation system. 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 2423.6 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test Eb and guidance: Bump GB/T 2423.10 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Tests methods - Test Fc: Vibration (sinusoidal) GB/T 2423.18 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Kb: Salt mist, Cyclic (sodium chloride solution) GB/T 31024.1 Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications - Part 1: General technical requirement GB/T 31024.3 Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications - Part 3: Network layer and application layer specification ISO/IEC 7816 Identification card - Integrated circuit cards 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. 3.1 dedicated short range communications wireless communication method for short range communication among traffic elements such as vehicles, infrastructures and pedestrians [GB/T 31024.3-2019, definition 3.1] 3.2 management information base an entity used to store application configuration and status information [GB/T 31024.3-2019, definition 3.3] 3.3 dedicate short range communication short message protocol short message transmission protocol specially designed for optimizing the operation of dedicated short range communication in cooperative intelligent transportation system 3.4 on-board unit functional entities installed on vehicles and equipped with information acquisition, processing, storage, input and output interfaces and dedicated short range wireless communication modules [GB/T 31024.1-2014, definition 2.3] Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. GB/T 31024 consists of four parts under the general title Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications: ——Part 1: General technical requirement; ——Part 2: Specification of medium access control layer and physical layer; ——Part 3: Network layer and application layer specification; ——Part 4: Equipment application specification. This is Part 4 of GB/T 31024. This part is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This part was proposed by and is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Intelligent Transportation Systems of Standardization Administration of China (SAC/TC 268). Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications - Part 4: Equipment application specification 1 Scope This part of GB/T 31024 specifies the application technical framework of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation systems, the general equipment requirements of road side unit (RSU) and on-board unit (OBU), and the technical specifications of road side unit equipment. It is applicable to the design and development of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation system. 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 2423.6 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Test methods - Test Eb and guidance: Bump GB/T 2423.10 Environmental testing for electric and electronic products - Part 2: Tests methods - Test Fc: Vibration (sinusoidal) GB/T 2423.18 Environmental testing - Part 2: Test methods - Test Kb: Salt mist, Cyclic (sodium chloride solution) GB/T 31024.1 Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications - Part 1: General technical requirement GB/T 31024.3 Cooperative intelligent transportation systems - Dedicated short range communications - Part 3: Network layer and application layer specification ISO/IEC 7816 Identification card - Integrated circuit cards 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. 3.1 dedicated short range communications wireless communication method for short range communication among traffic elements such as vehicles, infrastructures and pedestrians [GB/T 31024.3-2019, definition 3.1] 3.2 management information base an entity used to store application configuration and status information [GB/T 31024.3-2019, definition 3.3] 3.3 dedicate short range communication short message protocol short message transmission protocol specially designed for optimizing the operation of dedicated short range communication in cooperative intelligent transportation system 3.4 on-board unit functional entities installed on vehicles and equipped with information acquisition, processing, storage, input and output interfaces and dedicated short range wireless communication modules [GB/T 31024.1-2014, definition 2.3] 4 Abbreviations For the purposes of this document, the following abbreviations apply. ACL: Access Control List AID: Application Identification APP: Application DSMP: DSRC Short Message Protocol DSRC: Dedicated Short Range Communication HTTPS: Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer IPV4: Internet Protocol Version 4 IPV6: Internet Protocol Version 6 LED: Light Emitting Diode MIB: Management Information Base MTBF: Mean Time Between Failure NTP: Network Time Protocol OBD: On-Board Diagnostic OBU: On-Board Unit PoE: Power over Ethernet RJ45: Registered Jack45 RSU: Road Side Unit SNMP: Simple Network Management Protocol TLS: Transport Layer Security UTC: Coordinated Universal Time WEB: World Wide Web 5 Application technical framework of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation systems 5.1 General framework The composition of dedicated short range communication system is shown in Figure 1. Key: 1——the contents in the dotted box are the contents involved in this part. OBU and RSU only realize the communication connection function of vehicle-to-vehicle and vehicle-to-road communication. OBU and RSU correspond to extended application and system application respectively to realize specific intelligent traffic application. 2——extended applications such as on-board navigation, APP and OBD vehicle information acquisition. 3——system applications such as background information management platform and big data analysis platform. Figure 1 Architecture diagram of dedicated short range communication system 5.2 General design requirements OBU and RSU equipment shall realize the communication capability required for security auxiliary application according to the requirements of GB/T 31024.3. OBU and RSU equipment shall be able to extend and support multiple physical layer communication protocols but not be bound to any physical layer communication protocol. 6 General requirements of RSU equipment 6.1 Communication protocol requirements The communication protocol requirements are as follows: a) the vehicle-road cooperative application layer communication protocol between RSU and OBU shall meet the requirements of GB/T 31024.3; b) RSU supports the IPV6 communication and DSMP communication between on-board equipment and application system, and DSMP communication shall meet the requirements of GB/T 31024.3;

Contents Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Abbreviations 5 Application technical framework of dedicated short range communication equipment in cooperative intelligent transportation systems 6 General requirements of RSU equipment 7 General requirements of OBU equipment 8 Technical specification of RSU equipment

ICS 35.100 L 79 中華人民共和國國家標準 GB/T 31024.4—2019 合作式智能運輸系統 專用短程通信 第4部分：設備應用規范 Cooperative intelligent transportation systems—Dedicated short range communications—Part 4：Equipment application specification 2019—05—10發布 2019—12—01實施 國家市場監督管理總局 中國國家標準化管理委員會 發布 前言 GB/T 31024《合作式智能運輸系統 專用短程通信》分為4個部分： ——第1部分：總體技術要求； ——第2部分：媒體訪問控制層和物理層規范； ——第3部分：網絡層和應用層規范； ——第4部分：設備應用規范。 本部分為GB/T 31024的第4部分。 本部分按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。 本部分由全國智能運輸系統標準化技術委員會(SAC/TC 268)提出并歸口。 合作式智能運輸系統 專用短程通信 第4部分：設備應用規范 1 范圍 GB/T 31024的本部分規定了合作式智能運輸系統專用短程通信設備的應用技術框架、路側單元(RSU)和車載單元(OBU)的設備總體要求，以及路側單元設備的技術規格。 本部分適用于合作式智能運輸系統中專用短程通信設備的設計與開發。 2規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T 2423.6 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Eb和導則：碰撞 GB/T 2423.10 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fc：振動(正弦) GB/T 2423.18 環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Kb：鹽霧，交變(氯化鈉溶液) GB/T 31024.1 合作式智能運輸系統 專用短程通信 第1部分：總體技術要求 GB/T 31024.3 合作式智能運輸系統 專用短程通信 第3部分：網絡層和應用層規范 ISO/IEC 7816 識別卡 集成電路卡(Identification cards—Integrated circuit cards) 3術語和定義 下列術語和定義適用于本文件。 3.1 專用短程通信dedicated short range communications 用于車輛、基礎設施、行人等交通要素之間進行短程通信的無線通信方式。 [GB/T 31024.3—2019，定義3.1] 3.2 管理信息庫 management information base 用于存儲應用配置及狀態信息的實體。 [GB/T 31024.3—2019，定義3.3] 3.3 專用短程通信短消息協議dedicate short range communication short message protocol 專為合作式智能運輸系統專用短程通信優化操作設計的短消息傳輸協議。 3.4 車載單元 on-board unit 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功能實體。 [GB/T 31024.1—2014，定義2.3] 4 縮略語 下列縮略語適用于本文件。 ACL：訪問控制列表(Access Control List) AID：應用標識(Application Identification) APP：智能手機應用軟件(Application) DSMP：合作式智能運輸系統專用短程通信短消息協議(DSRC Short Message Protocol) DSRC：專用短程通信(Dedicated Short Range Communication) HTTPS：安全套接字層超文本傳輸協議(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer) IPV4：互聯網協議的第四版(Internet Protocol Version 4) IPV6：互聯網協議的第六版(Internet Protocol Version 6) LED：發光二極管(Light Emitting Diode) MIB：管理信息庫(Management Information Base) MTBF：平均故障間隔時間(Mean Time Between Failure) NTP：網絡時間協議(Network Time Protocol) OBD：車載診斷系統(On-Board Diagnostic) OBU：車載單元(On-Board Unit) PoE：以太網線供電(Power over Ethernet) RJ45：標準8位模塊化接口(Registered Jack45) RSU：路側單元(Road Side Unit) SNMP：簡單網絡管理協議(Simple Network Management Protocol) TLS：安全傳輸層協議(Transport Layer Security) UTC：協調世界時(Coordinated Universal Time) WEB：全球廣域網(World Wide Web) 5 合作式智能運輸系統專用短程通信設備應用技術框架 5.1 總體框架 專用短程通信系統構成見圖1。 擴展應用 應用擴展接口 車路通信接口 車車通信接口 車路通信接口 系統擴展接口 系統應用 說明： 1——虛線方框中的內容為本部分所涉及內容。OBU和RSU僅實現車車通信和車路通信的通信連接功能，OBU和RSU分別對接擴展應用和系統應用，實現具體的智能交通應用。 2——擴展應用如車載導航、手機APP、OBD車輛信息采集等。 3——系統應用如后臺信息管理平臺、大數據分析平臺等。 圖1 專用短程通信系統架構圖 5.2總體設計要求 OBU和RSU設備應根據GB/T 31024.3的要求，實現安全輔助應用所需的通信能力。 OBU和RSU設備應能擴展支持多種物理層通信協議，而不綁定任意一種物理層通信協議。 6 RSU設備總體要求 6.1 通信協議要求 通信協議要求如下： a)RSU和OBU之間的車路協同應用層通信協議應滿足GB/T 31024.3的要求； b)RSU支持在車載設備與應用系統之間的IPV6通信和DSMP通信，DSMP通信應滿足GB/T 31024.3的要求； c)RSU設備無線通信能力應滿足GB/T 31024.1中要求； d)RSU可通過安裝不同通信模塊，實現支持多種通信協議功能。 6.2設備功能狀態要求 RSU工作狀態應支持至少以下五種工作狀態： a)初始態：RSU處于初始態時不包含任何用戶配置信息，RSU在執行初始化操作后，同到初始態； b)待機態：RSU處于待機態時支持上位機對設備的配置功能，此時關閉射頻功能； c)待機掉電態：RSU在待機態掉電后進入待機掉電態，待機掉電態RSU在上電后進入待機態； d)運行態：RSU處于運行態按照相關用戶配置正常工作，所有射頻功能打開，同時關閉對設備的配置功能； e)運行掉電態：RSU在運行態掉電后進入運行掉電態，運行掉電態RSU在上電后進入運行態。 6.3 轉發要求 轉發應符合以下要求： a)RSU采用DSMP通信時支持對DSMP消息的存儲轉發和直接轉發兩種發送模式，同時支持對其他DSRC設備發送的DSMP消息的接收和轉發。 b)RSU處理存儲轉發DSMP消息時支持接收隨消息下發的轉發周期、開始時間、結束時間、信道、應用標識和簽名加密信息，并將這些信息存入相應的MIB庫中。存儲轉發的DSMP消息過期后消息內容和相應的MIB庫內容被清除。 c)RSU處理直接轉發DSMP消息時支持接收隨消息下發的信道、應用標識和簽名加密信息，并將這些信息存入相應的MIB庫中。直接轉發的DSMP消息轉發停止后，消息內容和相應的MIB庫內容被清除。 d)RSU接收和轉發DSMP消息時，將基于消息的應用標識轉發給相應的應用系統。RSU能夠被配置允許轉發的應用標識列表、應用系統的IP地址和端口列表、轉發到應用的協議類型、信號強度閾值、最小轉發間隔等信息，并將這些信息存入相應的MIB庫中。 6.4信息安全要求 RSU應支持國密算法實現身份認證和對消息的加密簽名認證。 6.5 維護要求 設備維護要求如下： a)RSU應支持通過應用系統、管理平臺或維護接口對程序和應用更新； b)RSU應支持系統運行狀態和故障燈提示，支持系統故障上報到管理平臺。 7 OBU設備總體要求 OBU設備總體要求如下： a)OBU應支持發送和接收GB/T 31024.3中定義的車車通信和車路通信消息； b)OBU應支持與其他車載應用設備集成，實現輔助駕駛相關安全功能； c)OBU應支持發送和接收GB/T 31024.3中的地圖消息和信號燈消息； d)OBU應支持國密算法實現身份認證和對消息的加密簽名認證。 8 RSU設備技術規格 8.1 RSU設備技術規格分類 8.1.1 RSU的設備技術規格分為如下部分： a)電源規格； b)環境規格； c)指示規格； d)功能規格； e)性能規格； f)接口規格。 8.1.2 其他規格可在此基礎上由使用者自行添加，但應保證不影響以上技術規格。 8.1.3 RSU應支持由運營方或開發者遠程更新版本或打補丁，以及時修改軟件錯誤。 8.2 RSU電源規格 RSU電源規格應滿足以下基本要求： a)支持接入85 V～264 V AC電源； b)支持接入24 V/48 V DC電源； c)支持PoE。 8.3 RSU環境規格 RSU環境規格應滿足以下要求： a)支持-40℃～+85℃工作溫度； b)支持-45℃～+85℃存儲溫度； c)能夠在每小時溫度變化20℃的環境下正常工作； d)能夠在相對濕度4％～100％區間內正常工作； e)達到IP65防塵和防水等級； f)通過8 kV抗靜電測試； g)符合GB/T 2423.10對振動的要求； h)符合GB/T 2423.6對沖擊的要求； i)符合GB/T 2423.18對鹽霧的要求； j)通過抗4 kV 10/200 μs雷擊測試。 8.4 RSU指示規格 RSU指示規格應滿足以下要求： a)具有一個LED燈標識設備電源狀態，燈滅為下電，燈亮為上電。 b)具有一個LED燈標識設備工作狀態，至少支持綠、黃、紅三色。燈滅為下電，綠色閃爍為初始化，綠色長亮為正常T作，黃色為升級中，紅色為故障。 8.5 RSU功能規格 8.5.1 RSU功能一般要求 RSU功能規格應滿足以下要求： a)支持IPV 4和IPV 6網絡接口協議。 b)支持GB/T 31024.3中所定義的DSRC網絡層接口。 c)支持對DSRC接口收到的DSMP消息的接收轉發。 d)轉發DSMP消息時根據消息中的AID查找對應MIB庫中的轉發配置信息，將消息轉發到正確的應用系統。 e)保存轉發配置的MIB庫信息符合GB/T 31024.3的要求。 f)支持設備時間的保持和維護，時間精度不大于10 ms，并支持通過北斗或NTP周期校時；系統工作時以北斗為主用時鐘。 g)校時失敗通過SNMP V3協議上報告警。 h)內部時間格式遵循UTC標準時間格式，時間起始為1970年1月1日0點0分。 8.5.2 RSU位置功能 RSU位置功能符合以下要求： a)配置北斗定位模塊實現定位功能； b)運行態RSU在定位失敗時，通過SNMP V3協議上報告警； c)支持配置合法運行區域，并在定位位置不在合法運行區域時通過SNMP V3協議上報告警。 8.5.3 RSU系統日志功能 RSU系統日志功能要求如下： a)應支持8級日志功能，包括：緊急(1級)，警報(2級)，關鍵(3級)，錯誤(4級)，預警(5級)，通知(6級)，信息(7級)，調試(8級)； b)宜采用開源操作系統，并實現自身日志到操作系統日志的轉換； c)出現的1級～5級日志應寫入日志文件中保存并保證掉電不丟失。 8.5.4 RSU存儲轉發功能 RSU存儲轉發功能應滿足如下要求： a)支持接收由管理系統下發的存儲轉發數據，存儲轉發數據包含消息內容和處理規則； b)為每個存儲轉發數據創建可掉電保存該數據的空間，并將該數據保存在此空間中； c)存儲轉發消息的處理規則至少包含下列要素：消息類型、應用標識、優先級、信道信息、轉發周期、轉發起始時間、轉發結束時間、簽名以及是否加密； d)根據存儲轉發數據文件中的上述處理規則，在規定的轉發起始時間和轉發結束時間內在專用短程通信接口轉發消息內容； e)至少支持100個處于轉發起始時間和轉發結束時間之間的有效存儲轉發數據文件，并且至少支持500 M存儲容量； f)允許授權的管理用戶或應用系統分級增、刪、改存儲轉發數據文件； g)允許授權的管理用戶或應用系統分級讀取存儲轉發數據文件； h)通過日志功能記錄所有對存儲轉發數據文件的操作行為，記錄內容包含時間、文件名、成功與否以及進行這些操作的用戶或應用系統實例ID，日志級別為7級。 8.5.5 RSU信息直接轉發功能 RSU信息直接轉發功能應滿足如下要求： a)支持根據應用系統或管理系統下發的直接轉發數據通過DSRC接口轉發消息內容，轉發時間不大于10 ms； b)直接轉發數據包括消息內容和處理規則； c)直接轉發消息的處理規則至少包含下列內容：消息類型、應用標識、優先級、信道信息、簽名以及是否加密； d)根據處理規則直接轉發消息內容。 8.5.6 RSU設備安全 RSU設備安全應具備以下功能： a)系統受用戶名和密碼保護，密碼通過系統保證有一定復雜性并定期提示更換； b)系統支持配置密碼錯誤后的最大重試次數；具體次數由業務運營方配置； c)系統支持多管理用戶，并能夠針對不同用戶配置管理權限； d)支持國密算法，用于證書、簽名和加密認證； e)系統支持初始化操作，初始化后清除所有用戶數據并同到出廠設置； f)支持基于IP地址的接入ACL，僅在ACL內的IP地址可以訪問RSU； g)RSU支持數據加密存儲； h)支持基于WEB的管理接口，基于WEB的管理接口采用HTTPS加密； i)采用NTP協議同步時間時，NTP報文被簽名認證； j)對存儲轉發數據提供完整性驗證能力； k)在讀取到校驗失敗的DSRC消息、存儲轉發數據，發生失敗的登錄企圖后，采用SNMP V3協議向管理系統告警； l)支持外殼防拆卸功能，當外殼拆卸后采用SNMP V3協議向管理系統告警； m)支持對敏感服務和敏感數據提供認證訪問功能，僅認證通過的用戶或應用可以訪問； n)支持硬件安全訪問模塊； o)與應用系統或其他網絡主機之間通信時支持TLS協議加密會話； p)實現對系統中安全相關參數的安全存儲和嚴格受控訪問，安全參數包括：TLS公私密鑰對，密碼，SNMP V3鍵值和密鑰，其他不在硬件安全模塊中的安全信息； q)對安全參數的保護支持防止非法讀取、防止非法改寫、保證讀取時的數據一致性、防止非法增刪參數、加密存儲； r)在突然掉電時保證系統文件一致性； s)在發現安全問題時，形成日志并寫入系統文件； t)支持與證書管理系統間的對接，實現自身證書的下載、更新和對所接入終端的證書下載、更新功能。 8.5.7 RSU與應用系統交互功能 RSU與應用系統交互應包含如下功能： a)支持接入至少一個應用系統，并支持對應用系統的認證、授權、訂閱等操作； b)支持根據MIB配置信息向應用系統實時上報所采集到的數據； c)支持根據MIB配置信息以不大于2 s的周期向應用系統實時上報所采集到的數據； d)支持從應用系統獲取與該RSU所處位置和所需功能相關的交通信息。 8.5.8 RSU配置功能 RSU配置應包含如下功能： a)支持用內部存儲的配置參數對系統做整體初始化； b)RSU的射頻輸出功率可配置； c)在新出廠或出廠復位后在上電后由初始態進入待機態； d)支持接收管理系統下發的待機指令由運行態進入待機態； e)支持接收管理系統下發的運行指令由待機態進入運行態； f)支持在運行態突然掉電時進入運行掉電態且不會造成文件系統損壞； g)支持在運行掉電態或待機掉電態上電后分別進入運行態或待機態； h)支持出廠復位指令并在收到出廠復位指令后清除所有配置信息并進入初始態； i)在運行態與應用系統斷開后按照應用系統或管理系統下發的工作時間保持運行態，并在工作時間超時后進入待機態； j)支持對自身健康狀態的上報，上報信息包括：內存占用率、CPU占用率、文件系統占用情況、持續運行時間、管理用戶登錄信息以及收發的各協議各應用標識的數據包數量統計； k)RSU的配置文件支持導出和導入，在設備故障更換時，可快速導入前期數據，恢復正常運行； k)RSU的應用系統無關配置支持缺省值； m)RSU支持通過廣域網絡遠程配置。 8.6 RSU性能規格 RSU性能規格一般要求為RSU的MTBF不小于100 000 h。 8.7 RSU接口規格 RSU接口規格應滿足如下要求： a)支持至少一個1×10/100/1 000 Base-T以太網RJ45口； b)支持維護接口，用于現場程序升級和問題定位； c)支持ISO/IEC 7816標準接口，與加密硬件通信。