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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
C-ITSの背景
この文書は、高度道路交通システム (ITS) の標準のサブセットである協調型高度道路交通システム (C-ITS) の標準開発機関 (SDO) からの一連の成果物の一部です。
ITS は、以下の観点から地上輸送を改善することを目的としています。
- 安全性 、例えば衝突回避、障害物検出、緊急通報、危険物。
- 効率性 、例えば、ナビゲーション、グリーンウェーブ、優先順位、車線アクセス制御、状況に応じた速度制限、カーシェアリング。
- 快適性 、例: テレマティクス、駐車場、電気自動車の充電、インフォテインメント。
情報通信技術（ICT）を応用することで、
相互運用性をサポートするために、C-ITS 仕様は、特定の ITS アプリケーション ドメイン内、または ITS アプリケーション ドメイン間で情報を交換および共有するために開発されました。
C-ITS サービスは、あらゆるカテゴリーの車両、沿道および都市インフラ (信号機、道路料金所、可変メッセージ標識など)、制御およびサービス センター (交通管制センター、地図プロバイダーなど) の間のデータ交換に基づいています。他の道路利用者（歩行者、自転車など）。
多くの ITS サービスでは、車両とその周囲環境 (例: 他の車両、他の道路利用者、路側および都市インフラ) の連携が必要ですが、他のサービスではリモート サービス プラットフォーム (例: 道路交通管制センター、地図プロバイダー、サービス プロバイダー、フリート) への接続が必要です。管理者、機器メーカー）。
サポートするには:
- 多様な要件を持つ多種多様な C-ITS サービス、および
- 個々のサービス アプリケーションによって維持される情報を効率的に共有し、
異なるパフォーマンス特性 (通信範囲、利用可能な帯域幅、エンドツーエンドの伝送遅延、サービス品質、セキュリティなど) を持つ複数のアクセス テクノロジーと通信プロトコルを組み合わせる必要があります。
複数のアクセス テクノロジーと通信プロトコルを組み合わせるには、通信とデータを安全な方法で管理するための共通のアプローチが必要です。したがって、C-ITS サービスに関連するセキュリティ、通信、およびデータを管理するための機能アーキテクチャ (ITS ステーション アーキテクチャ) が指定されています。
C-ITS の詳細については、ISO 21217 で指定されている ITS ステーションと通信アーキテクチャ、および C-ITS の使用に関するガイドラインを提供する複数部構成の技術レポート CEN/TR 21186 を参照してください。 https://www.itsstandards.eu/cits も参照してください。
C-ITS における位置、速度、時間 (PVT) 情報の必要性
多くの ITS サービス、特に車両やスマートフォンなどの他のモバイル デバイスが関与するサービスwhere 、位置、速度、時間 (PVT) 情報が必要です。このような PVT 情報はさまざまな目的で必要となります。これは主に、ナビゲーション システム、位置情報が必要where 関連 ITS サービス (例: カーシェアリング、タクシー乗車予約、車両管理)、高度な運転支援、または自動運転システムによって使用されます。 ITS ステーション間または ITS ステーションのコンポーネント間で送信される情報には、位置情報または時間情報 (地理的またはタイムスタンプ) をマークすることが要求される場合があります。
PVT 関連の情報は、全地球航法衛星システム (GNSS) などのさまざまなソースから得られます。精度と信頼性は、GNSS 信号認証に使用されるスプーフィング防止フラグ、慣性測定ユニット (IMU)、光検出測距 (LIDAR) ベースのセンサー、ビデオ カメラ ベースのセンサー、デジタル マップなどのサーバー ソースを使用することで向上できます。そして差動補正システム。さまざまなソースからの入力を適切に結合し、出力を定義された精度に関連付ける必要があります。
あらゆる種類の C-ITS サービス (交通安全、交通効率、公共交通機関、貨物および物流、緊急通報、その他の付加価値サービスなど) で使用できる標準化された形式での PVT 情報の提供が、特に緊急に必要とされています。ヨーロッパ（例：ITS Corridor, ECo-AT, SCOOP@F, C-Roads）、北米（例：コネクテッド ビークル パイロット導入）、アジア（例：Anting プロジェクト）における C-ITS 標準のパイロットおよび事前導入。さらに、PVT 情報は、欧州緊急通報 (eCall) サービスの今後の展開にも適用されます。さらに、自動運転には高解像度で正確な PVT 情報が不可欠です。
PVT 情報の高可用性、精度、完全性は、一部の C-ITS サービス、特に高度な運転支援や自動運転 (車線維持、隊列走行など) にとって不可欠です。
(GNSS) 測位パフォーマンスの定義と評価における大きな課題は、測位パフォーマンスが環境と運用シナリオに大きく影響されることです。研究プロジェクト、標準化活動、パイロットプロジェクトは、未解決の問題に対処し、関連する品質パラメータの定義や適合性評価のための関連テスト手順など、広く採用される共通のフレームワークを定義するために進行中です。
欧州科学技術協力プログラムに基づくアクションである SaPPART には、未解決の問題に対処するために GNSS, ITS, モビリティの専門家が結集しました。 SaPPART は、GNSS ベースの測位端末のパフォーマンスを評価するためのフレームワークを定義しています[ 22][23][24] 。その概念は、進行中の主要な研究プロジェクト (例: inLANE や ESCAPE) に統合されています。
この文書の使用状況
この文書は、PVT 情報を提供する機能と、この新しい機能と ITS ステーションの他の既存の機能の間のインターフェイスを定義し、準拠する ITS-S アプリケーション プロセスによって統一的で柔軟かつ将来性のある拡張可能な方法で使用できるようにすることを目的としています。 ITS ステーション、通信アーキテクチャ、および関連規格との連携。
この文書は、PVT 情報に関連付けられた、事前に定義された信頼レベルの精度レベルなど、あらゆる種類の品質パラメータ定義を規定します。
関連する適合性評価テスト手順を定義することは、この文書の範囲外です。
EN 16803 シリーズ[ 11] は、ITS GNSS ベースの端末のパフォーマンスを評価するためのフレームワークを定義しています。これは、位置と速度のいわゆる保護レベル (つまり、測位モジュールによって提供される推定位置と速度の周囲の誤差境界) を定義し、そのそれぞれが完全性リスク (つまり、特定の位置または速度の実際の誤差が発生する確率) に関連付けられています。関連する保護レベルを超えています) EN 16803-2 [ 11] フィールドテスト中に記録された実際のデータセットを実験室で再生することに基づいたテスト方法を定義しています。これは、測位端末の位置と速度の精度を評価し、この文書で定義されている位置と速度の信頼レベルを裏付けるために使用できます。
Introduction
Context of C-ITS
This document is part of a family of deliverables from Standard Development Organizations (SDOs) for Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS), a subset of standards for Intelligent Transport Systems (ITS).
ITS aims at improving surface transportation in terms of:
- safety , e.g. crash avoidance, obstacle detection, emergency call, dangerous goods;
- efficiency , e.g. navigation, green wave, priority, lane access control, contextual speed limits, car sharing;
- comfort , e.g. telematics, parking, electric vehicle charging, infotainment;
by applying information and communication technologies (ICT).
To support interoperability, C-ITS specifications are developed to exchange and share information within a given ITS application domain, or between ITS application domains.
C-ITS services are based on the exchange of data between vehicles of any category, the roadside and urban infrastructure (e.g. traffic lights, road tolls, variable message signs), control and services centres (e.g. traffic control centre, map providers), and other road users (e.g. pedestrians, cyclists).
Many ITS services require the cooperation of vehicles with their surrounding environment (e.g. other vehicles, other road users, roadside and urban infrastructure), whilst other services require connectivity to remote service platforms (e.g. road traffic control centres, map providers, service providers, fleet managers, equipment manufacturers).
In order to support:
- a large variety of C-ITS services with diverging requirements, and
- efficient sharing of information maintained by individual service applications,
it is necessary to combine multiple access technologies and communication protocols with distinct performance characteristics (communication range, available bandwidth, end-to-end transmission delay, quality of service, security, etc.).
Combining multiple access technologies and communication protocols requires a common approach to the way communications and data are managed in a secure way. A functional architecture (the ITS station architecture) has therefore been specified to manage security, communications and data related to C-ITS services.
For more detail on C-ITS, see the ITS station and communication architecture specified in ISO 21217, and the multi-part technical report CEN/TR 21186 providing guidelines on the usage of C-ITS; see also https://www.itsstandards.eu/cits .
Need for position, velocity and time (PVT) information in C-ITS
Many ITS services, particularly those where vehicles or other mobile devices such as smartphones are involved, require position, velocity and time (PVT) information. Such PVT information is needed for various purposes. It is notably used by navigation systems, any related ITS service where position is needed (e.g. car-sharing, taxi ride booking, fleet management), advanced driver assistance or automated driving systems. The information transmitted between ITS stations or between components of an ITS station can be required to be marked with position or time information (geo- or time stamping).
PVT-related information can originate from various sources, such as a global navigation satellite system or systems (GNSSs). Accuracy and reliability can be improved by usage of serval sources, such as anti-spoofing flags used for GNSS signal authentication, inertial measurement units (IMUs), light detection and ranging (LIDAR)-based sensors, video camera-based sensors, digital maps and differential correction systems. Input from the various sources needs to be properly merged and the output be associated with a defined accuracy.
The provision of PVT information in a standardized form that can be used by all types of C-ITS services (e.g. road safety, traffic efficiency, public transport, freight and logistics, emergency call and other value-added services) is urgently needed, particularly in pilots and pre-deployment of C-ITS standards in Europe (e.g. ITS Corridor, ECo-AT, SCOOP@F, C-Roads), North America (e.g. Connected Vehicle Pilot Deployments) and Asia (e.g. Anting Project). In addition, PVT information is applicable to forthcoming deployments of the European emergency call (eCall) service. Further, high resolution and accurate PVT information is essential for automated driving.
High availability, precision and integrity of PVT information is essential for some C-ITS services, notably for advanced driver assistance or automated driving (e.g. lane keeping, platooning).
A major challenge in defining and assessing the (GNSS) positioning performance, is that it is highly influenced by the environment and the operational scenario. Research projects, standardization activities and pilot projects are on-going to address open issues and to define a common and broadly adopted framework, including the definition of relevant quality parameters and associated test procedures for conformance assessment.
SaPPART, an Action under the European Cooperation in Science and Technology programme, brought together experts in GNSSs, ITS and mobility to address the open issues. SaPPART defined a framework for the assessment of the performances of GNSS-based positioning terminals[22][23][24], whose concepts have been integrated in leading ongoing research projects (e.g. inLANE and ESCAPE).
Context of use of this document
This document aims to define a functionality providing the PVT information and the interface between this new functionality and other existing functionalities of the ITS station so that it can be used in a uniform, flexible and future-proof extensible way by ITS-S application processes complying with the ITS station and communication architecture and related standards.
This document makes provision for any kind of quality parameter definitions, for example, the accuracy levels for predefined confidence levels, associated with PVT information.
It is outside the scope of this document to define the associated conformance evaluation test procedures.
The EN 16803 series[11] defines a framework for assessing the performance of ITS GNSS-based terminals. It defines so-called protection levels of position and velocity (i.e. error bounds around the estimated position and velocity provided by the positioning module), of which each is associated with an integrity risk (i.e. probability that the actual error for a given position or velocity exceeds the associated protection level). EN 16803-2[11] defines a test methodology based on replay in the laboratory of real data sets recorded during fields tests. It may be used to assess the accuracy of the position and velocity of the positioning terminal and underpin the confidence levels of the position and the velocity as defined in this document.