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文档简介

一、项目简况

数字时代“数字经济”正蓬勃发展,交通运输部《数字交通发展规划

纲要》、《数字交通“十四五”发展规划》等提出要加强交通运输基础设施

和运载装备全要素、全周期的数字化升级,国务院国有资产监督管理委员

会发布《加快推进国有企业数字化转型工作的通知》明确提出打造服务类

企业数字化转型示范,公交作为服务型企业,数字化将是下一步发展、建

设和运营的重要方向。城市公共汽电车车辆是公交企业核心运营生产工具,

车辆运行动态数据采集、数字化是车辆管理和运营智慧化的基础。《中共

中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》的出

台,也为公交行业、企业采集、生产数据,加强数据要素经营提供了制度

依据。

本标准制定具有的重要意义主要包括:(1)最大程度规范统一公交运

营企业在不同车型车辆的动力、工况等运行数据的CAN总线实时采集要

求,从源头保障运行动态数据的有效供给,满足公交运营企业“车辆全生

命周期管理”的数字化转型发展需求。(2)加强车企与公交运营企业之间

的需求对接和协作,通过规范统一车身CAN总线与数据采集终端的接口,

提升前装整车部件与后装车载设备之间的集成和整合能力,促进上下游产

业数据共享和数字化发展。(3)为公交企业采集和产生“数据”这一新的

生产要素提供规范和依据,为开展数据要素经营提供条件。

(一)项目来源

2023年3月,中国道路运输协会下达2023年第一批团体标准制定计

划(中道运协便字〔2023〕24号),决定起草制定团体标准“城市公共汽

2

电车车辆数据采集总线通信协议规范”(计划编号:CRTAS-2022-01),要

求12个月完成。

(二)标准起草单位

本标准牵头起草单位是交通运输部科学研究院,另有24家从事公共

汽电车运营、整车制造、信息科技等的机构参加了本标准7个不同部分的

研究与起草等工作,主要起草人包括刘好德、邵强、张世强、王雷、刘振

顶、金雷、陈希、吕书军、苏亮、李成、孙宏飞、吴忠宜、钱贞国等(具

体见征求意见稿)。

(三)标准的研究和制订过程

2022年10月~11月,开展标准前期准备工作,提出标准申报计划。

依托北京公共交通控股(集团)有限公司(以下简称“北京公交集团”)

车辆CAN总线数据采集数字化工程项目,交通运输部科学研究院(以下简

称“交科院”)与智达信科技术股份有限公司(以下简称“智达信科”)

针对不同能源类型的城市车辆,共同开展数据采集、应用分析研究,根据

实际应用效果评估技术可行性和成熟度;同时开展文献和资料调研,收集

CAN总线、客车数据采集等相关标准、技术资料,研究提出企业标准转化

为团体标准的工作方案,准备中国道路运输协会团体标准申报计划,并确

定了本标准的整体框架,包括总则、纯电动车辆、油电混合动力车辆、气

电混合动力车辆、燃料电池车辆、燃油车辆、液化天然气车辆等7个部分。

2022年12月~2023年2月,编写标准草案初稿,提交标准计划立项

申请。成立标准起草工作组,制定了标准编制工作方案。起草组基于北京

公交集团企业标准,结合前期调研和研究分析,确定了标准的定位、适用

3

范围,以及总体要求、不同能源类型车辆的CAN总线数据采集内容和格式

要求等,编制形成了包括7个部分的标准草案初稿,并准备了项目建议

书、预研报告等材料,提交中国道路运输协会团体标准计划立项申请。

2023年3月,获得中国道路运输协会团体标准立项。

2023年2月~2023年4月,针对标准草案初稿,定向征集相关单位

意见和标准需求,收到反馈意见和材料的单位包括:厦门金龙联合汽车工

业有限公司、南京金龙客车制造有限公司、安徽安凯汽车股份有限公司等

车辆制造企业;智达信科技术股份有限公司、郑州天迈科技股份有限公司、

厦门蓝斯通信股份有限公司等科技研发企业;杭州市公共交通集团有限公

司、重庆市公共交通控股(集团)有限公司等公交企业。起草组根据反馈材

料和意见建议,进一步修改标准草案。

2023年5月,起草组修改完成标准草案,形成标准征求意见稿及编

制说明。交科院多次组织北京公交集团、智达信科、北京福田殴辉新能源

汽车有限公司等主要参编单位人员集中研讨、逐条修改标准草案。并于5

月24日,召开标准编制工作研讨会,相关车企、研发企业和公交企业等

28家单位的代表参加,集中研讨、征集标准意见,针对标准名称修改达成

一致意见,将原“第7部分液化天然气车辆”更改为“第7部分燃气

车辆”,并对7个部分的标准草案稿进行交叉分工审阅和修改,修改后形

成了标准征求意见稿及编制说明

2023年6月,将标准征求意见稿及其编制说明报送中国道路运输协

会,申请公开征求意见,根据协会秘书处返回意见,进一步修改完善征求

意见稿及编制说明。

4

二、编制原则和主要内容

(一)编制原则

1.协调性原则

本文件引用相关标准的部分内容,所提出的城市公共汽电车车辆CAN

总线数据采集的总体技术要求、采集数据项内容和格式要求等,与我国现

行的客车CAN总线技术相关国家标准、行业标准和团体标准相协调。

2.适用性原则

本标准编制坚持适用性原则,综合各地城市公交企业、不同车厂技术

条件、应用实践和需求,提出各类型车辆CAN总线数据采集的基本要求,

并充分征求相关单位的意见,保证标准的普适性。

3.先进性原则

CAN总线技术能够以非常高的频率采集车辆运行数据,目前大多数车

厂车辆支持CAN总线技术,车辆运行数据对于“车辆全生命周期管理”具

有重要意义,是预见性运维等创新应用的基础,本标准坚持先进性原则,

采集高精度和高时效性的动态数据。

(二)主要内容

本标准针对纯电动、油电混合动力、气电混合动力、燃料电池、燃油、

燃气、无轨电车等不同能源类型的城市公共汽电车车辆,规定车辆数据采

集总线通信协议的基本规定、数据内容和格式要求,适用于城市公共汽电

车中各类型车辆数据采集软硬件系统的设计、研发和应用。本标准分为7

个部分,包括总则及各类型车辆。

5

本标准主要引用和参考了以下文件内容:

◆GB/T32852.1城市客运术语第1部分:通用术语

◆GB18030信息技术中文编码字符集

◆GB/T1988信息技术信息交换用七位编码字符集

◆GB/T41588道路车辆控制器局域网(CAN)

◆JT/T1163客车CAN总线技术规范

本标准内容涉及的相关术语和定义,包括GB∕T32852.1、GB/T41588

和JT/T1163中界定的,以及新增的“循环计数”、“电池SOH”等术语。

本标准内容涉及的相关缩略语,在每部分标准的“4缩略语”章节中

给出,便于使用者索引查询和理解。

每部分标准内容的章节或条文编制依据如下:

1.《第1部分总则》

本部分标准规定了不同能源类型车辆的数据采集总线通信协议技术

内容的共性要求,包括总体架构,以及基本规定和数据类型等一般要求。

(1)“4总体架构”章节:规定了数据采集总线通信协议的总体架构

图,车辆车身CAN总线节点发出的数据由统一的网关进行协议转换(本标

准要求的通信协议)后,通过数据共享接口向数据采集端转发。参考了

《客车CAN总线技术规范》(JT/T1163)的“6.2.2.4”章节给出的网络

架构,确保数据采集中对车身CAN总线内部通信不造成干扰。

(2)“5基本规定”章节:规定了车辆数据采集总线通信协议的一般

要求,包括

——“a)”条文的数据内容要求:各车型的整车及各个部件的数据

6

采集内容和要求参考2-7部分标准,确保数据完整性和一致性;

——“b)”条文要求,与“4总体架构”章节保持一致性;

——“c)、d)、e)、f)和g)”条文要求的CAN节点发送数据要求,

包括通信波特率、采集频率、时效性、数据帧格式、字节存储格式等,参

考了《道路车辆控制器局域网(CAN)》(GB/T41588)和JT/T1163对于

CAN2.0总线通信标准的要求;

——“h)”条文要求:考虑到各车厂故障码定义不一样,各控制器

的故障码由整车厂提供。

2.《第2部分纯电动车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了纯电动车辆数据采集总线通信协议

的一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度;

——“b)”条文要求车辆充电时应发送动力电池全部相关数据。本

协议中的动力电池数据作为重要数据,参考了《电动汽车远程服务与管理

系统技术规范第3部分:通信协议及数据格式》(GB/T32960.3-2016)表

16、表17、表18,充电时动力电池重要数据需上传。

节点ID编码要求规定每个CAN节点数据单元的ID编码要求,形成

ID编码及说明表,便于索引参考和使用。作为数据单元的标识符,参考了

SAEJ1939-21标准要求。

7

(2)“6数据内容和格式要求”章节:规定了纯电动车辆车身部件CAN

节点采集的数据内容和格式要求,包括数据单元的各数据项对应的字节、

状态位、描述及要求:

——车身部件运行状态数据采集内容要求,参考了GB/T32960.3-

2016标准,结合公交企业运营管理应用需求,以及主要车厂CAN总线数

据可采集等实际情况,并且在北京公交集团已规模化应用实践。这些车身

部件包括整车控制器、驱动电机控制器总成、仪表、空调、绝缘模块、DC/DC、

油泵DC/AC、气泵DC/AC、电池管理系统、电池组、电池单体电压、电池

单体温度、车辆VIN码、集中润滑系统、低压配电盒等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

等相关要求。

3.《第3部分油电混合动力车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了油电混合动力车辆数据采集总线通

信协议的一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度;

——“b)”条文要求车辆充电时应发送动力电池全部相关数据。本

协议中的动力电池数据作为重要数据,参考了GB/T32960.3-2016表16、

8

表17、表18,充电时动力电池重要数据需上传。

节点ID编码要求规定每个CAN节点数据单元的ID编码要求,形成

ID编码及说明表,便于索引参考和使用。作为数据单元的标识符,参考了

SAEJ1939-21标准要求。

(2)“6数据内容和格式要求”章节:规定了油电混合动力车辆车身

部件CAN节点采集的数据内容和格式要求,包括数据单元的各数据项对应

的字节、状态位、描述及要求:

——车身部件运行状态数据采集内容要求,参考了GB/T32960.3-

2016标准,结合公交企业运营管理应用需求,以及主要车厂CAN总线数

据可采集等实际情况,并且在北京公交集团已规模化应用实践。这些车身

部件包括整车控制器、驱动电机控制器、发电机控制器、仪表、空调、绝

缘模块、DC/DC、油泵DC/AC、气泵DC/AC、电池管理系统、电池组、电池

单体电压、电池单体温度、车辆VIN码、集中润滑系统、低压配电盒、发

动机等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

等相关要求。

4.《第4部分气电混合动力车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了气电混合动力车辆数据采集总线通

信协议的一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

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——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度;

——“b)”条文要求车辆充电时应发送动力电池全部相关数据。本

协议中的动力电池数据作为重要数据,参考了GB/T32960.3-2016表16、

表17、表18,充电时动力电池重要数据需上传。

节点ID编码要求规定每个CAN节点数据单元的ID编码要求,形成

ID编码及说明表,便于索引参考和使用。作为数据单元的标识符,参考了

SAEJ1939-21标准要求。

(2)“6数据内容和格式要求”章节:规定了气电混合动力车辆车身

部件CAN节点采集的数据内容和格式要求,包括数据单元的各数据项对应

的字节、状态位、描述及要求。

——车身部件运行状态数据采集内容要求,参考了GB/T32960.3-

2016标准,结合公交企业运营管理应用需求,以及主要车厂CAN总线数

据可采集等实际情况,并且在北京公交集团已规模化应用实践。这些车身

部件包括整车控制器、驱动电机控制器、发电机控制器、仪表、空调、绝

缘模块、DC/DC、油泵DC/AC、气泵DC/AC、电池管理系统、电池组、电池

单体电压、电池单体温度、车辆VIN码、集中润滑系统、低压配电盒、发

动机等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

10

等相关要求。

5.《第5部分燃料电池车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了燃料电池车辆数据采集总线通信协

议的一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度;

——“b)”条文要求车辆充电时应发送动力电池全部相关数据。本

协议中的动力电池数据作为重要数据,参考了GB/T32960.3-2016表16、

表17、表18,充电时动力电池重要数据需上传。

——“c)”条文要求车辆加氢时应发送氢系统全部相关数据。参考

SAE(美国燃料电池工作组)J2601标准及J2799,燃料储氢瓶和最大压力是

重要参数,采用70Mpa储氢瓶应在3-5分钟内将气态氢燃料充满。本协议

采集的氢系统数据作为重要数据,这些数据车辆加氢时需上传。

节点ID编码要求规定每个CAN节点数据单元的ID编码要求,形成

ID编码及说明表,便于索引参考和使用。作为数据单元的标识符,参考了

SAEJ1939-21标准要求。

(2)“6数据内容和格式要求”章节:规定了燃料电池车辆车身部件

CAN节点采集的数据内容和格式要求,包括数据单元的各数据项对应的字

节、状态位、描述及要求。

——车身部件运行状态数据采集内容要求,参考了《电动汽车远程服

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务与管理系统技术规范第3部分:通信协议及数据格式》(GB/T32960.3-

2016)标准,结合公交企业运营管理应用需求,以及主要车厂CAN总线数

据可采集等实际情况,并且在北京公交集团已规模化应用实践。这些车身

部件包括整车控制器、驱动电机控制器总成、仪表、空调、绝缘模块、DC/DC、

油泵DC/AC、气泵DC/AC、电池管理系统、电池组、电池单体电压、电池

单体温度、车辆VIN码、集中润滑系统、低压配电盒、燃料电池控制器、

氢系统等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

等相关要求。

6.《第6部分燃油车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了燃油车辆数据采集总线通信协议的

一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度。

(2)“6数据内容和格式要求”章节:

规定了燃油车辆车身部件CAN节点采集的数据内容和格式要求,包括

数据单元的各数据项对应的字节、状态位、描述及要求;车身部件包括仪

表、变速箱、发动机等。

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——车身部件运行状态数据采集内容要求,主要基于公交企业运营管

理应用需求,以及主要车厂CAN总线数据可采集等实际情况,并且在北京

公交集团已规模化应用实践。这些车身部件包括仪表、变速箱、发动机等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

等相关要求。

7.《第7部分燃气车辆》

(1)“5.基本规定”章节:规定了燃气车辆数据采集总线通信协议的

一般要求和节点ID编码要求。

一般要求包括:

——“a)”条文要求CAN节点每个数据单元长度为8字节。参考了

CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)和JT/T1163标准要求的数据单元

长度。

(2)“6数据内容和格式要求”章节:规定了燃气车辆车身部件CAN

节点采集的数据内容和格式要求。

——车身部件运行状态数据采集内容要求,主要基于公交企业运营管

理应用需求,以及主要车厂CAN总线数据可采集等实际情况,并且在北京

公交集团已规模化应用实践。这些车身部件包括仪表、变速箱、发动机等。

——数据单元的数据项格式要求,参考了CAN2.0标准对数据帧格式、

字节存储格式等要求,以及《信息技术中文编码字符集》(GB18030)和

《信息技术信息交换用七位编码字符集》(GB/T1988)标准对信息编码

13

等相关要求。

三、预期经济、社会效益

利用CAN总线采集车辆运行动态数据具有独特的优势。CAN总线技术

能够以非常高的频率采集车辆的发动机、传动、制动、储能、灯光、车门、

电气,以及里程、速度、定位等各方面的运行数据,并实时传送到数据平

台,是目前能够有效实现对车辆运行状态监测、预警报警、故障诊断、智

能维保、驾驶员行为监测、能耗实时管理、运营调度优化等管理功能的先

进技术,对提高机务保障效率、降低维修成本、提高安全水平、以及降低

能耗,有显著的作用。目前,北京、郑州、济南等许多城市公交企业已将

CAN总线技术应用于车辆数据采集,取得了良好的应用效果。

本标准提出的城市公共汽电车车辆数据采集总线通信协议规范,已在

北京公交集团进行了充分验证和规模化实施应用。目前,北京公交集团大

部分纯电动公交车上加装了CAN数据采集模块,实现了整车、电池电控等

1000余项状态数据秒级传送,基于车辆运行状态大数据分析整车质量、

支持生成车辆电子合格证,并通过“电子合格证“加强对车辆的优质采购,

保证后期运营生产环节车辆资料和数据的完整性。通过CAN总线采集车辆

运行动态数据,融合运营生产、维修保养等数据,对车型性能进行整体评

估,如车辆保养平均间隔里程、车辆小修频率、车辆维修返修率等指标,

支撑实施对整车全生命周期的质量监督,也为企业机务管理考核提供精准

量化靶向。

四、采用国际、国内标准的程度

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本标准是针对城市公共汽电车车辆数据采集总线通信协议的技术要

求,技术层面上与CAN2.0相关国外标准的要求相一致,主要是SAEJ1939

相关规范的技术要求,特别是CAN数据链路层协议(SAEJ1939-21)。

五、与现行法律法规和标准的关系

在车辆CAN总线技术上,与现行国家标准《道路车辆控制器局域网

(CAN)第1部分:数据链路层和物理信令》(GB/T41588.1-2022),以

及行业标准《客车CAN总线技术规范》(JT/T1163-2017)等要求保持一

致;在数据采集内容上,与现行国家标准《城市公共汽电车车载终端数据

总线接口通信规范》(GB/T35174-2017)的CAN数据采集部分保持一致。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

七、其他应予说明的事项

本标准建议为推荐性标准。

考虑新标准实施期需要全行业宣贯,建议标准发布3个月后实

施。

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一、项目简况

数字时代“数字经济”正蓬勃发展,交通运输部《数字交通发展规划

纲要》、《数字交通“十四五”发展规划》等提出要加强交通运输基础设施

和运载装备全要素、全周期的数字化升级,国务院国有资产监督管理委员

会发布《加快推进国有企业数字化转型工作的通知》明确提出打造服务类

企业数字化转型示范,公交作为服务型企业,数字化将是下一步发展、建

设和运营的重要方向。城市公共汽电车车辆是公交企业核心运营生产工具,

车辆运行动态数据采集、数字化是车辆管理和运营智慧化的基础。《中共

中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》的出

台,也为公交行业、企业采集、生产数据,加强

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