《面向V2X网联预警应用的场景库技术要求及仿真测试规范》TCSAE 297-2023

ICS××

T××

团体标准

T/CSAEXX－20XX

面向V2X网联预警应用的场景库技术要求

及仿真测试规范

Technicalrequirementofscenariodatabaseandspecificationof

simulationtestingforV2Xwarningapplications

（报批稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

20××-××-××发布20××-××-××实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAE××-××××

面向V2X网联预警应用的场景库技术要求及仿真测试规范

1范围

本文件规定了基于V2V、V2I及V2P场景的场景库技术要求，以及软件在环、硬件在环、车辆在

中国汽车工程学会2341环测试系统架构和接口技术要求。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

本文件适用于V2V、V2I及V2P场景库数据构建，以及基于场景库的仿真在环测试。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

中国汽车工程学会2341YD/T3340基于LTE的车联网无线通信技术中国汽车工程学会2341空中接口技术要求中国汽车工程学会2341

YD/T3400基于LTE的车联网无线通信技术总体技术要求

YD/T3707基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求

YD/T3709-2020基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求

YD/T3957基于LTE的车联网无线通信技术安全证书管理系统技术要求

T/CSAE157-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准（第二阶段）

T/CSAE246-2022智能网联汽车V2X系统预警应用功能测试与评价方法

NMEA0183Version4.10美国国家海洋电子协会0183协议4.10版本

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

V2X网联应用场景库scenariodatabaseforV2Xapplications

V2X网联场景数据构建过程中产生的测试用例集。

3.2

网联环境数据V2Xenvironmentdata

主车周围环境中V2X终端发出的所有网联数据。

3.3

被测对象objectundertest

具备直连通信能力与应用场景预警功能的设备或算法模块。

3.4

场景时间scenariotime

1

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场景实际发生时的UTC时间。

3.5

车联网无线通信vehicletoeverything,V2X

车载单元与其他设备通信，包括但不限于车载单元之间通信(V2V)，车载单元与路侧单元通信(V2I)，

车载单元与行人设备通信(V2P)，车载单元与网络之间通信(V2N)。

[来源：YD/T3709-2020,3.1.1]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ASN.1：抽象语法标记(AbstractSyntaxNotationOne)

BSM：基本安全消息(BasicSafetyMessage)

CAN:控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)

GNSS：全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)

JSON：JavaScript对象表示法格式(JavaScriptObjectNotation)

HV：主车(HostVehicle)

OBU：车载单元(On-BoardUnit)

RSI：路侧交通消息(RoadSideInformation)

RSM：路侧安全消息(RoadsideSafetyMessage)

RSU：路侧单元(RoadsideUnit)

RV：远车(RemoteVehicle)

SPAT：信号灯消息(SignalPhaseandTimingMessage)

UTC：世界标准时间(CoordinatedUniversalTime)

5V2X网联应用场景库技术要求

5.1场景库内容构成

V2X网联应用场景库按照附录A中定义的方法构建。

V2X网联应用场景库架构见图1。场景库由多条测试用例组成，其中每条测试用例中的数据应由三

部分组成，分别为场景描述、场景数据和预期结果。

2

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图1V2X网联应用场景库架构

5.2场景描述技术要求

场景描述定义了一条测试用例的基本信息，对测试场景的类型、道路环境、测试数据的协议版本

及被测试对象的基本信息等做了描述，宜采用JSON编码，场景描述具体技术要求见表1。

表1场景描述技术要求

数据单元/字段数据类型说明

MainSceneTypestring测试用例的主场景，编号规则按附录B的要求

>SubSceneTypenumber测试用例的子场景，编号规则按附录B的要求

测试用例中的道路类型编号如下，可根据测试条件进一步扩展：

RoadTypenumber0：未知；1：直道；2：弯道；3：路口；4：匝道；5：环岛；6：多叉路

口

测试用例中的道路场景编号如下，可根据测试条件进一步扩展：

RoadClassificationnumber0：未知；1：城市道路；2：乡村道路；3：立交桥；4：高架；5：隧道；

6：高速公路；7：人行道；8：自行车道

测试用例中的地图（MAP消息）类型：

MapTypenumber0：未知；1：无地图；2：Link级地图（MAP消息不包含Lane相关字

段）；3：Lane级地图（MAP消息包含Lane相关字段）

SceneDescstring对测试用例的文字描述

测试用例中协议版本：

中国汽车工程学会2341protocolVersionnumber中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

0：未知；1：YD/T3709-2020；2:T/CSAE157-2020

DutListarray测试用例中的被测对象列表

>Dutobject被测对象列表中的一个被测对象

>>DeviceIDstring被测对象的设备ID，应使用BSM消息中的DeviceID

>>VehicleLenthnumber被测对象所属车辆的长度，分辨率：1cm

>>VehicleWidthnumber被测对象所属车辆的宽度，分辨率：1cm

被测对象所属车辆的高度，分辨率：

中国汽车工程学会2341>>VehicleHeightnumber中国汽车工程学会23415cm中国汽车工程学会2341

3

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表2场景描述技术要求（续）

测试过程中天线所在横向位置，以所属车辆几何中心为原点，向右为正，

>>AntennaLocationLatnumber

反向为负，分辨率：1cm

测试过程中天线所在纵向位置，以所属车辆几何中心为原点，向前为正，

>>AntennaLocationLongnumber

反向为负，分辨率：1cm

5.3场景数据技术要求

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

场景数据用于描述测试过程中产生的数据，由按时间序列的多条场景数据帧组成。每条场景数据

帧包含时间戳、帧类型和帧内容。数据帧宜采用JSON编码。场景数据具体技术要求见表2。

表3场景数据技术要求

数据单元/字段数据类型说明

DataFrameobject测试用例场景数据帧

>TimeStampstring场景时间中该条数据帧产生的时间戳，精确到ms

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

该条数据帧的数据类型：

“Background”：对应网联环境数据；

>DataTypestring

“DeviceID（oneofDut）”：对应被测对象数据，被测对象可以是场景描述的被

测对象列表中的任一被测对象，以DE_DeviceID表示

该条数据帧的数据内容，指按照文件YD/T3709-2020中定义的BSM、RSM、

RSI、MAP及SPAT消息编码后的ASN.1数据，其中被测对象数据以BSM消

>DataPayloadstring

息表示，网联环境数据以BSM、RSM、RSI、MAP及SPAT消息表示。同时

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

数据内容应兼容T/CSAE157-2020中定义的消息

5.4预期结果技术要求

预期结果数据按照场景描述中定义的被测对象分别进行描述，每个被测对象具有一个预警列表，

可包含多个预期的预警，每个预警包含预警类型、是否应该触发、最早预警时间、预警最小持续时间、

中国汽车工程学会2341最晚预警时间、最早预警距离、最晚预警距离、中国汽车工程学会2341预警优先级及预警等级。数据帧宜采用中国汽车工程学会2341JSON编码。预

期结果具体技术要求见表3。

表4预期结果技术要求

必选/条

数据单元/字段件必选/数据类型说明

可选

被测对象列表，其中的元素应和场景描述中

中国汽车工程学会2341DutList必选中国汽车工程学会2341array中国汽车工程学会2341

DE_DutList一一对应

>Dut必选object被测对象列表中的一个被测对象

>>WarningList必选array此被测对象的预期预警列表

>>>Warning必选object此被测对象的预期预警列表中的一个预期预警

对应测试用例的主场景，编号规则按附录B的要

>>>>WarningType必选string

求

对应此测试用例是否应该触发预警：

中国汽车工程学会2341>>>>shouldBeTriggered必选中国汽车工程学会2341boolean中国汽车工程学会2341

True：应该；False：不应该

4

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表5预期结果技术要求（续）

>>>>EarliestTime条件必选string预警触发的最早时刻

>>>>MinDuration条件必选number预警从触发后的最小持续时间，单位：ms

>>>>LatestTime条件必选string预警触发的最晚时刻

>>>>MaxDistance条件必选number预警触发的最早距离，单位：0.01m

>>>>MinDistance条件必选number预警触发的最晚距离，单位：0.01m

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341预警优先级，仅在DE_WarningList中国汽车工程学会2341中DE_Warning

>>>>Priority可选number元素数量大于1时有效，范围1-99，数字越小优

先级越高

预警等级，表示某一场景下预警紧急程度，范围1-

>>>>Level可选number

99，数字越小等级越高

注：shouldBeTriggered、EarliestTime、MinDuration、LatestTime、MaxDistance及MinDistance按照T/CSAE

246-2022中各场景通过性条件的要求设置。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6在环测试系统架构与接口

6.1在环测试系统架构

在环测试系统架构及接口类型见图2。系统应包含场景库、测试系统及被测对象。其中场景库应按

照第5章的技术要求构建。测试系统应具备测试参数初始化、数据路由及结果仲裁能力。被测对象根

中国汽车工程学会2341据测试系统类型可以是具有直连通信能力的设备，或其中的算法模块。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

系统之间的接口定义见表4。场景库通过X0接口向测试系统发送测试用例数据；测试系统根据测

试用例中的场景描述数据，将测试参数初始化，并拆分为主车(HV)状态数据、主车位置数据及网联环

境数据；测试系统进一步通过Y0-Y2接口，将上述拆分后的数据发送给被测对象；被测对象接收到相

应数据，当触发特定预警时，则将预警信息通过Y3接口返回到测试系统，由测试系统和测试用例中的

预期结果进行比对，生成测试结果。

测试系统向被测对象下发数据时，可根据需要对时延进行补偿，来模拟传感器、GNSS接收机、通

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

信模组的响应时延和通信时延。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

图2在环测试系统架构图

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表6在环测试系统接口定义

接口类型接口方向接口描述

X0场景库->测试系统用于传输场景库中的测试用例数据到测试系统

Y0测试系统->被测对象用于传输测试系统中的主车的状态数据到被测对象

Y1测试系统->被测对象用于传输测试系统中的主车的位置数据到被测对象

Y2测试系统->被测对象用于传输测试系统中的网联环境数据到被测对象

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

Y3被测对象->测试系统用于传输被测对象产生的预警结果到测试系统

注：X0接口的实现方式不在本文件讨论范围之内。

6.2软件在环测试系统

在6.1所示在环测试系统架构基础上，软件在环测试系统的测试对象为V2X应用算法，其系统架

中国汽车工程学会2341构见图3。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

在软件在环测试系统中：

a)测试系统将V2X网联场景数据拆分为主车数据及网联环境数据，并分别通过Y0-Y2接口发送

给被测系统；

b)被测系统中的数据处理模块接收主车数据及网联环境数据，发送给V2X算法模块，算法产生

预警信息后回传至测试系统，经进一步验证评价后，生成测试结果。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

图3软件在环测试系统架构

6.3硬件在环测试系统

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

在6.1所示在环测试系统架构基础上，硬件在环测试系统的测试对象为OBU设备，系统进一步需

要GNSS模拟器、V2X信号仿真器及车载网络总线仿真工具，来模拟生成空口测试信号以及车载接口

测试信号。系统架构见图4。

在硬件在环测试系统中：

a)测试系统将拆分后的主车状态数据，通过Y0-a接口发送给车载网络总线仿真工具；后者再通

中国汽车工程学会2341过Y0-b接口，发送给被测设备。其中，中国汽车工程学会2341Y0-b接口应符合标准CAN总线协议；中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

b)测试系统将拆分后的主车位置数据，通过Y1-a接口发送给GNSS模拟器；后者根据测试需

求，模拟相应的GPS、BDS、GLONASS、Galileo等标准GNSS空中信号，通过Y1-b接口发

送给被测对象，用于被测设备接收实时位置及时钟同步信息。本文件不对Y1-b接口进行额外

规定；

c)测试系统将拆分后的网联环境数据，通过Y2-a接口发送给V2X信号仿真器；后者将网联环

中国汽车工程学会2341境数据经过安全层、网络层、消息层和中国汽车工程学会2341接入层处理后，生成空中信号，通过Y2中国汽车工程学会2341-b接口发送给

被测对象。Y2-b接口传输信息，应满足文件YD/T3340、YD/T3400、YD/T3707、YD/T3709

以及YD/T3957的要求，本文件不对Y2-b接口进行额外规定；

d)被测设备接收各接口数据，当产生预警信息后，将预警信息回传给测试系统，经测试系统进

一步验证评价后，生成测试结果。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

图4硬件在环测试系统架构

中国汽车工程学会23416.4车辆在环测试系统中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

车辆在环测试系统架构见图5。系统主要包括场景库、测试系统、信号模拟工具及被测车辆。本文

件仅对V2X测试相关模块（即架构图中实线部分）进行描述，测试对象为被测车辆中具有直连通信能

力的被测设备。

在车辆在环测试系统中：

a)主车状态数据经由车辆测试系统产生或模拟，因此不规定Y0接口；

中国汽车工程学会2341b)Y1和Y2接口定义同6.3硬件在环测试系统。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

图5车辆在环测试系统架构

7在环测试接口技术要求

7.1接口数据格式

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

各接口的数据格式及下发方式应根据测试系统类型选择，内容见表5。

a)软件在环测试中，数据可通过以太网下发，宜使用JSON作为数据交换格式；

b)硬件在环测试中：

1)Y0接口：测试系统可通过以太网向被测设备直接传输HV状态数据，宜使用JSON格式；

也可以先通过以太网实现Y0-a接口的传输，数据宜使用JSON格式，再由CAN总线协议

实现Y0-b接口的传输；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2)Y1接口：Y1-a接口数据可通过以太网下发，宜使用JSON格式；

3)Y2接口：Y2-a接口数据可通过以太网下发，宜使用JSON格式；

c)车辆在环测试中，Y1及Y2接口数据格式及下发方式与硬件在环测试相同。

表7接口数据格式及下发方式

测试系统类型接口类型传输方向下发方式传输格式

软件在环Y0-Y2测试系统→被测系统以太网JSON

中国汽车工程学会2341—测试系统→被测设备中国汽车工程学会2341以太网中国汽车工程学会2341JSON

Y0Y0-a测试系统→车载网络仿真器以太网JSON

Y0-b车载网络仿真器→被测设备CAN总线

硬件在环Y1-a测试系统→GNSS模拟器以太网JSON

Y1

Y1-bGNSS模拟器→被测设备本文件不做额外规定

Y2-a测试系统→信号仿真器以太网JSON

Y2

Y2-b信号仿真器→被测设备本文件不做额外规定

中国汽车工程学会2341车辆在环Y1-Y2中国汽车工程学会2341同硬件在环中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

7.2Y0接口数据内容

7.2.1通用数据内容

表6规定了Y0接口或Y0-a接口通过以太网传输时的数据内容。

表8Y0接口通用数据内容

必选/条件数据类

中国汽车工程学会2341数据字段字段定义中国汽车工程学会2341备注中国汽车工程学会2341

必选/可选型

VersionMajor接口协议主版本号必选number最小值为1

VersionMinor接口协议子版本号必选number最小值为0

帧类型（此接口应选择1）:

FrameType帧类型必选number

0:未知;1：Y0;2：Y1;3:Y2;4:Y0&Y1

场景时间中该条数据帧产生的时间

TimeStamp时间戳必选string

戳，精确到ms

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

数据内容应符合YD/T3709-2020

AccelerationSet4Way车辆四轴加速度可选object

5.2.3.1中的要求

数据内容应符合YD/T3709-2020

5.2.4.1中的要求，车辆纵向加速度误

>LongAcceleration车辆纵向加速度必选number差在±0.3m/s2，无法取得信号、系统

启动、通信异常、未安装等情况下为

无效值（2001）

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

数据内容应符合YD/T3709-2020

5.2.4.1中的要求，车辆横向加速度误

>LatAcceleration车辆横向加速度必选number差在±0.3m/s2，无法取得信号、系统

启动、通信异常、未安装等情况下为

无效值（2001）

数据内容应符合YD/T3709-2020

5.2.4.1中的要求，无法取得信号、系

>VerticalAcceleration车辆垂直方向加速度必选number

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341统启动、通信异常、未安装等情况中国汽车工程学会2341下

为无效值（-127）

数据内容应符合YD/T3709-2020

>YawRate车辆横摆角速度可选number5.2.4.1中的要求，车辆横摆角速度误

差在±0.5°/s

数据内容应符合T/CSAE157-2020

AccSet4WayConfidence四轴加速度置信度可选object

7.2.3.2中的要求

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341数据内容应符合T中国汽车工程学会2341/CSAE157-2020

>LonAccConfidence纵向加速度置信度必选number

7.2.4.1中的要求

数据内容应符合T/CSAE157-2020

>LatAccConfidence横向加速度置信度必选number

7.2.4.1中的要求

垂直方向加速度置信数据内容应符合T/CSAE157-2020

>VertAccConfidence必选number

度7.2.4.1中的要求

数据内容应符合T/CSAE157-2020

>YawRateConfidence横摆角速度置信度必选number

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会23417.2.4.1中的要求中国汽车工程学会2341

9

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表9Y0接口通用数据内容（续）

数据内容应符合YD/T3709-2020

BrakeSystemStatus车辆刹车系统状态必选object

5.2.3.2中的要求

数据内容应符合YD/T3709-2020

>AntiLockBrakeStatus刹车防抱死系统状态可选number

5.2.4.3中的要求

数据内容应符合YD/T3709-2020

>AuxiliaryBrakeStatus车辆辅助系统状态可选number

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会23415.2.4.4中的要求中国汽车工程学会2341

数据内容应符合YD/T3709-2020

5.2.4.6中的要求，该字段填充规则

为：

a)当各个车轮的刹车状态可用

时，系统基于相应车轮的刹车状态

将wheelBrakes域的各个比特设置

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341为1(=true)或0中国汽车工程学会2341(=false),并

将wheelBrakes域的unavailable

对应比特设置为0（=false）；

>BrakeAppliedStatus四轮分别的刹车状态必选numberb)如果仅车辆制动状态指示可用

（单个车轮状态不可用），系统基于

车辆的制动状态将wheelBrakes域