# V2X 设施规范 (Specification of Vehicle-2-X Facilities)

> **AUTOSAR CP Release 4.4.0**
> **文档 ID 795: AUTOSAR_SWS_V2XFacilities**

## 元信息

| 项目 | 内容 |
| --- | --- |
| 文档标题 | V2X 设施规范 (Specification of Vehicle-2-X Facilities) |
| 文档所有者 | AUTOSAR |
| 文档责任方 | AUTOSAR |
| 文档标识号 | 795 |
| 文档状态 | Final |
| 所属 AUTOSAR 标准 | Classic Platform |
| 所属标准版本 | 4.4.0 |

## 文档变更历史

| 日期 | 版本 | 变更方 | 变更说明 |
| --- | --- | --- | --- |
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 添加 IVI、RLT、TLM 服务;细微更正 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | DENM 增强 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 初版 V2X Facilities |

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## 目录

- [1. 介绍与功能概述](#1-介绍与功能概述)
- [2. 缩略语](#2-缩略语)
- [3. 相关文档](#3-相关文档)
- [4. 约束与假设](#4-约束与假设)
- [5. 与其他模块的依赖](#5-与其他模块的依赖)
- [6. 需求可追溯性](#6-需求可追溯性)
- [7. 功能规范](#7-功能规范)
- [8. API 规范](#8-api-规范)
- [9. 时序图](#9-时序图)
- [10. 配置规范](#10-配置规范)
- [11. 不适用需求](#11-不适用需求)

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## 1. 介绍与功能概述

V2X 设施(V2xFac)是 AUTOSAR Classic Platform 中实现 V2X 通信 ETSI ITS 协议栈设施层的模块。

### 1.1 V2X 协议栈架构

V2X 协议栈基于 ETSI ITS 架构,包含:
- **接入层 (Access)**:802.11p (ITS-G5) 物理/链路层
- **网络与传输层**:GeoNetworking + BTP
- **设施层 (Facilities)**:V2xFac 模块,处理 CAM、DENM、IVIM、MAPEM、SPATEM
- **应用层**:V2X 应用

### 1.2 V2xFac 子服务

V2xFac 包含多个子服务:

#### 1.2.1 协同感知 (CA) 基础服务
- 发送和接收 CAM(Cooperative Awareness Message)
- 编码/解码 CAM
- CAM 发送/接收管理

#### 1.2.2 分散环境通知 (DEN) 基础服务
- 发送和接收 DENM(Decentralized Environmental Notification Message)
- 编码/解码 DENM
- DEN 发送/接收管理
- Keep-Alive 转发(KAF)

#### 1.2.3 位置与时间管理 (POTI)
POTI 在 AUTOSAR 中作为 V2X 应用层实体,非 V2xFac 一部分。

#### 1.2.4 本地动态地图 (LDM)
LDM 在 AUTOSAR 中作为 V2X 应用层实体,非 V2xFac 一部分。

#### 1.2.5 基础设施到车辆信息 (IVI) 服务
- 接收 IVIM(Infrastructure-to-Vehicle Information Message)
- 解码 IVIM
- IVIM 接收管理

#### 1.2.6 道路和车道拓扑 (RLT) 服务
- 接收 MAPEM(MAP Extended Message)
- 解码 MAPEM
- MAPEM 接收管理

#### 1.2.7 交通灯控制 (TLM) 服务
- 接收 SPATEM(Signal Phase And Timing Extended Message)
- 解码 SPATEM
- SPATEM 接收管理

#### 1.2.8 车辆数据提供者 (VDP)
VDP 在 AUTOSAR 中作为 V2X 应用层实体,非 V2xFac 一部分。

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## 2. 缩略语

| 缩略语 | 描述 |
| --- | --- |
| DEM | Diagnostic Event Manager |
| DET | Default Error Tracer |
| API | Application Programming Interface |
| BS | Basic Service |
| BSW | Basic Software |
| BTP | Basic Transport Protocol |
| CA | Cooperative Awareness |
| CAM | Cooperative Awareness Message |
| DCC | Decentralized Congestion Control |
| DE | Data Element |
| DEN | Decentralized Environmental Notification |
| DENM | Decentralized Environmental Notification Message |
| DF | Data Frame |
| EcuM | ECU Manager |
| ETSI | European Telecommunications Standards Institute |
| IF | Interface |
| ITS | Intelligent Transport System |
| ITS-S | ITS Station |
| IVI | Infrastructure to Vehicle Information |
| IVIM | IVI Message |
| KAF | DENM Keep Alive Forwarding |
| LDM | Local Dynamic Map |
| MAPEM | MAP Extended Message |
| POTI | Position and Time management |
| RLT | Road and Lane Topology |
| RSU | Road Side Unit |
| SPATEM | Signal Phase and Timing Extended Message |
| TLM | Traffic Light Maneuver |
| VDP | Vehicle Data Provider |
| VOD | Verification on Demand |
| V2X | Vehicle-to-everything (V2V/V2I/I2V) |

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## 3. 相关文档

### 3.1 输入文档

- [1] List of Basic Software Modules
- [2] Layered Software Architecture
- [3] General Specification of Basic Software Modules
- [4] Specification of Standard Types
- [5] Specification of Default Error Tracer
- [6] Requirements on V2X
- [7] Specification of ECU Configuration
- [8] Basic Software Module Description Template

### 3.2 相关标准

- [9] ETSI EN 302 637-2 (V1.4.0):CAM 规范
- [10] ETSI TR 101 612 (V1.1.1):CA 基础服务设计与测试
- [11] ETSI EN 302 637-3 (V1.3.1):DENM 规范
- [12] ETSI TS 102 894-1:设施层 CDD
- [13] ETSI TS 102 894-2:数据字典
- [14] ETSI TS 102 890-3:POTI 服务
- [15] ETSI TR 102 863:LDM
- [16] ETSI EN 302 663:接入层(ITS-G5)
- [17] ETSI EN 302 636-3:GeoNetworking
- [18] ETSI EN 302 636-5-1:BTP
- [19] ETSI TS 102 731:安全
- [20] ETSI TS 103 301:IVI/SPATEM/MAPEM
- [21] ISO 19091:基础设施和车辆信号传输

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## 4. 约束与假设

### 4.1 限制

- 仅实现 ETSI ITS Release 1 协议
- 不实现物理层

### 4.2 适用车域

V2X 模块适用于汽车和交通系统应用。

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## 5. 与其他模块的依赖

| 模块 | 依赖关系 |
| --- | --- |
| V2xM | 上层 V2X Management |
| BTP/GeoNetworking | 下层网络/传输层 |
| Det | 错误上报 |
| EcuM | 模块状态 |

---

## 6. 需求可追溯性

| 需求 ID | 描述 | 满足者 |
| --- | --- | --- |
| SRS_V2X_00001 | CAM 发送支持 | SWS_V2xFac_00010 |
| SRS_V2X_00002 | DENM 发送支持 | SWS_V2xFac_00020 |
| SRS_V2X_00003 | IVIM 接收支持 | SWS_V2xFac_00030 |
| SRS_V2X_00004 | MAPEM 接收支持 | SWS_V2xFac_00040 |
| SRS_V2X_00005 | SPATEM 接收支持 | SWS_V2xFac_00050 |
| SRS_BSW_00101 | 初始化 | SWS_V2xFac_00001 |

> **[摘要]** 完整需求追溯表见原文 PDF 第 30-40 页。

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## 7. 功能规范

### 7.1 CAM 服务

#### 7.1.1 CAM 发送
- 周期发送 CAM(100ms ~ 1000ms)
- 触发条件:位置变化、航向变化、速度变化
- DCC(分散拥塞控制)调整发送频率

#### 7.1.2 CAM 接收
- 接收来自远程 ITS-S 的 CAM
- 解码 CAM
- 通过 V2xApplRxIndicationCam 通知应用层

### 7.2 DENM 服务

#### 7.2.1 DENM 类型
- New DENM:新事件
- Update DENM:事件更新
- Termination DENM:事件结束
- Negation DENM:取消事件

#### 7.2.2 DENM 发送
- 应用层调用 V2xFac_DenAppTrigger 触发
- DENM 表(Origination Message Table, OMT)管理
- Keep-Alive 周期发送

#### 7.2.3 DENM 接收
- 接收远程 ITS-S 的 DENM
- 解码 DENM
- 维护 Reception Message Table (RMT)
- 通过 V2xApplRxIndicationDenm 通知应用

### 7.3 IVI 服务

#### 7.3.1 IVIM 接收
- 接收 IVIM
- 解码 IVIM
- 通过 V2xApplRxIndicationIvim 通知应用

### 7.4 RLT 服务

#### 7.4.1 MAPEM 接收
- 接收 MAPEM
- 解码 MAPEM
- 通过 V2xApplRxIndicationMapem 通知应用

### 7.5 TLM 服务

#### 7.5.1 SPATEM 接收
- 接收 SPATEM
- 解码 SPATEM
- 通过 V2xApplRxIndicationSpatem 通知应用

### 7.6 错误分类

#### 7.6.1 开发错误

| 错误名 | 错误码 | 含义 |
| --- | --- | --- |
| V2XFAC_E_UNINIT | 0x01 | 未初始化 |
| V2XFAC_E_PARAM_POINTER | 0x02 | NULL 指针 |
| V2XFAC_E_INVALID_PARAMETER | 0x03 | 无效参数 |

---

## 8. API 规范

### 8.1 导入类型

| 模块 | 头文件 | 导入类型 |
| --- | --- | --- |
| ComStack_Types | ComStack_Types.h | PduIdType, PduInfoType, BufReq_ReturnType |
| Std_Types | Std_Types.h | Std_ReturnType, Std_VersionInfoType |

### 8.2 类型定义

#### 8.2.1 V2xFac_ConfigType
```c
typedef struct V2xFac_ConfigType V2xFac_ConfigType;
```

#### 8.2.2 V2xFac_CamData
CAM 数据结构(包含位置、速度、航向、车辆维度等)。

#### 8.2.3 V2xFac_DenData
DENM 数据结构(事件位置、事件类型、严重程度等)。

### 8.3 函数定义

#### 8.3.1 V2xFac_Init
```c
void V2xFac_Init(const V2xFac_ConfigType* configPtr)
```
| Service ID | 0x01 |
| --- | --- |

#### 8.3.2 V2xFac_GetVersionInfo
```c
void V2xFac_GetVersionInfo(Std_VersionInfoType* versionInfo)
```

#### 8.3.3 V2xFac_DenAppTrigger
```c
Std_ReturnType V2xFac_DenAppTrigger(
    V2xFac_DenAppTriggerType type,
    const V2xFac_DenData* data
)
```
应用触发 DENM 发送。

#### 8.3.4 V2xFac_CamSetVdp
设置 VDP 提供的车辆数据。

### 8.4 回调通知

#### 8.4.1 V2xFac_RxIndication
BTP 通知 V2xFac 收到消息。

#### 8.4.2 V2xFac_TxConfirmation
BTP 确认消息已发送。

### 8.5 调度函数

#### 8.5.1 V2xFac_MainFunction
```c
void V2xFac_MainFunction(void)
```

### 8.6 期望接口

#### 8.6.1 强制接口
- BTP_Transmit
- Det_ReportError
- V2xApplRxIndicationCam
- V2xApplRxIndicationDenm
- V2xApplRxIndicationIvim
- V2xApplRxIndicationMapem
- V2xApplRxIndicationSpatem

#### 8.6.2 可选接口
- Det_ReportRuntimeError

### 8.7 服务接口

#### 8.7.1 V2X 应用接口
- V2xApplRxIndicationCam:CAM 接收
- V2xApplRxIndicationDenm:DENM 接收
- V2xApplRxIndicationIvim:IVIM 接收
- V2xApplRxIndicationMapem:MAPEM 接收
- V2xApplRxIndicationSpatem:SPATEM 接收

#### 8.7.2 VDP 接口
- V2xVdpGetVehicleStaticData
- V2xVdpGetVehicleDynamicData

---

## 9. 时序图

> **[摘要]** 详细时序图见原文 PDF 第 100-150 页:CAM/DENM 发送/接收、IVIM/MAPEM/SPATEM 接收、错误处理等。

主要场景:
- CAM 周期发送
- DENM 新事件触发与发送
- DENM 接收和 RMT 维护
- IVIM/MAPEM/SPATEM 接收

---

## 10. 配置规范

### 10.1 容器与配置参数

#### 10.1.1 V2xFac
根容器。

#### 10.1.2 V2xFacGeneral
| 参数 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| V2xFacDevErrorDetect | bool | DET 启用 |
| V2xFacVersionInfoApi | bool | 版本信息 API |
| V2xFacMainFunctionPeriod | float | main 周期 |

#### 10.1.3 V2xFacCamConfig
CAM 配置:
| 参数 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| V2xFacCamMinInterval | float | 最小发送间隔(100ms) |
| V2xFacCamMaxInterval | float | 最大发送间隔(1000ms) |
| V2xFacCamStationType | enum | 站点类型 |

#### 10.1.4 V2xFacDenConfig
DENM 配置:
| 参数 | 类型 | 说明 |
| --- | --- | --- |
| V2xFacDenmKafEnabled | bool | 启用 KAF |
| V2xFacDenmKafInterval | float | KAF 转发间隔 |

#### 10.1.5 V2xFacIviConfig
IVI 配置。

#### 10.1.6 V2xFacRltConfig
RLT 配置。

#### 10.1.7 V2xFacTlmConfig
TLM 配置。

> **[摘要]** 完整配置详见原文 PDF 第 200-280 页(配置参数极多,包括各服务的详细参数)。

### 10.2 已发布信息
按 BSW General。

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## 11. 不适用需求

详见原文 PDF 第 282 页。

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## 翻译说明

- 本译本基于 AUTOSAR CP 4.4.0 的 V2X 设施规范 (Document ID 795,共 282 页 — 最大文档之一)
- 内容涵盖 CAM、DENM、IVI、RLT、TLM 多个服务
- 摘要标记位置:
  - 第 6 章需求追溯
  - 第 9 章时序图(大量场景)
  - 第 10 章配置参数(覆盖所有服务,内容繁多)
  - 第 11 章不适用需求