TCITSA 07-2020 环结构交通信号控制机与上位机间的数据通讯协议

T/CITSA07-2020ICS93.080.30R87团体标准T/CITSA07-2020环结构交通信号控制机与上位机间的数据通讯协议Datecommunicationprotocolbetweenring-basedtrafficsignalcontrollerandcontrolcenter2020-11-16发布2020-11-16实施中国智能交通协会发布T/CITSA07-2020I目次前言.............................................................................................................................................II1范围..............................................................................................................................................12规范性引用文件...........................................................................................................................13术语和定义...................................................................................................................................14数据通信协议结构.......................................................................................................................25物理层...........................................................................................................................................26数据链路层...................................................................................................................................37网络层...........................................................................................................................................38应用层...........................................................................................................................................4附录A通信帧结构及规范定义.....................................................................................................5附录B对象标识号定义...............................................................................................................10附录C数据类详细定义...............................................................................................................20附录D通信规程及报文示例.......................................................................................................46T/CITSA07-2020Ⅱ前言本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。本标准由青岛海信网络科技股份有限公司提出。本标准由中国智能交通协会归口。本标准负责起草单位：青岛海信网络科技股份有限公司、鹏城实验室。本标准的目的是制定一套基于环结构交通信号控制机与上位机之间的通信协议，以提高信号机控制的灵活性，是对现有基于阶段的国标协议的一种补充，有利于国内智能交通行业的发展。本标准借鉴GB/T20999-2017《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》的通讯帧结构，与GB/T20999-2017相比，主要技术变化是使用环结构信号机参数替代阶段参数。本标准参加起草单位：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司、浙江大学、上海宝康电子控制工程有限公司、博云视觉科技（青岛）有限公司。本标准主要起草人：马晓龙、陈维强、孔涛、王华伟、王耀威、高翔、金盛、管青、段善磊、张梅竹、袁锦宇、冯栋、苏士斌、时颖。T/CITSA07-20201环结构交通信号控制机与上位机间的数据通讯协议1范围本标准规定了交通信号控制机(以下简称为信号机)与上位机间的数据通信协议的结构及物理层、数据链路层、网络层和应用层的要求。本标准适用于交通信号控制系统中采用相位环数据结构的信号机与上位机间的通信。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。IEEE802.2/3-1985局域网协议标准RFCO791IP协议RFC0793TCP协议RFCO768UDP协议GBT20999-2017交通信号控制机与上位机间的数据通信协议GB25280-2016道路交通信号控制机本标准中环结构参数参考如下文件：NTCIP1201GlobalObjectDefinitionsNTCIP1202ObjectDefinitionsforActuatedTrafficSignalControllerUnits3术语和定义下列术语和定义适用于本标准：3.1上位机controlcenter在交通信号控制中，能和多台信号控制机通信并对其进行控制和监视的上端设备。3.2环结构信号机ring-basedtrafficsignalcontroller采用基于环结构方案设计的信号机。各相位按照环中定义的相序依次放行，屏障同侧非最后的并发相位不存在必需的同断关系。3.3输出通道outputchannel一组驱动红、黄、绿灯的信号的组合(特殊情况下可以没有黄灯信号)。3.4清空间隔clearanceinterval在一个信号机周期内，为保证交通安全，前一相位绿灯结束和下一相位绿灯开始之间的中间状态，包括黄灯时间和红灯清空时间。3.5冲突相位PhaseConflictingT/CITSA07-20204冲突相位是指两个或两个以上相位在同时放行时，会妨碍交通运行。3.6非冲突相位Phase，Nonconflicting非冲突相位是指两个或两个以上相位在同时放行时，不会妨碍交通运行。3.7环ring环由两个或两个以上的冲突相位组成，相位的排列方式可以保证它们按规定的顺序出现。3.8屏障barrier屏障是一个多环控制器中选择的相位序列的参考点。在这个参考点，所有的环同时结束放行，同时跨越屏障去放行屏障另一边的相位和信号时间。这个屏障确保在不同环中的冲突相位不能同时放行。3.9相序phasesequence在一个信号周期中相位出现/放行的顺序。4数据通信协议结构通信协议结构框图见图1，该结构包含物理层、数据链路层、网络层和应用层。除应用层外，每一层提供了多种选择方案，符合本标准的协议至少实现从上到下的一个相容协议栈。图中的连线表示相连的协议间兼容关系。图1结构图5物理层5.1物理层概述T/CITSA07-20203物理层主要包括通信基础设施(铜线、同轴电缆、光纤、无线)组成，以及比特流是怎样被传输和接收的，但不关注比特流的含义和结构。物理层接口包括RS-232-C数据终端设备接口和以太网口，应至少满足其中的一种物理层接口。5.2物理层接口的实现要求5.2.1RS-232-C数据终端设备接口的实现要求RS-232-C数据终端设备接口的实现应符合以下规定：——字节结构为1个起始位，8个数据位，1个校验位，1个结束位；——接口提供的信号应至少包括下列信号：地(Earthground)、数据发送(Transmitdata)、数据接收(Receivedata)；——接口支持波特率至少包括这些波特率的一种：1200bit/s，2400bit/s，4800bit/s，9600bit/s，19200bit/s。5.2.2以太网口的实现要求以太网口的实现应符合IEEE802.2/3:1985的规定。6数据链路层6.1数据链路层概述数据链路层定义提供的服务，规定了协议编码(语法)、过程和使用的参数。数据链路层提供的协议包括点对多点协议和以太网协议，具体实现应至少满足其中的一种。6.2数据链路层的实现要求6.2.1点对多点协议的实现要求点对多点协议的实现符合GB/T17547-1998中第1章至第7章，第15章，第16章，第18章和第19章的规定。6.2.2以太网协议的实现要求以太网口的实现应符合IEEE802.2/3:1985的规定。7网络层7.1网络层概述网络层具有多种协议识别功能，定义相关的协议编码(语法)及过程。网络层提供的协议包括NULL协议、TCP/IP协议、UDP/IP协议，具体实现应至少满足其中的一种。7.2网络层的实现要求7.2.1NULL协议的实现要求NULL协议的实现要求符合GB/T15126-2008中第1章至第7章，第15章至第19章的规定。7.2.2TCP/IP协议的实现要求T/CITSA07-20204IP协议的实现应符合RFC0791的规定。TCP协议的实现应符合RFC0793的规定。7.2.3UDP/IP协议的实现要求IP协议的实现应符合RFC0791的规定。UDP协议的实现应符合RFC0768的规定。8应用层8.1应用层概述应用层规定通信协议规程。8.2通信规程见附录A，附录B，附录C和附录D的D.1。8.3报文示例报文示例见附录D。T/CITSA07-20205附录A通信帧结构及规范定义（资料性附录）A.1通信帧结构a)信号机使用RS-232-C、TCP/IP通信方式时需要使用转义字符。当信号机使用UDP/IP通信方式时，不需要使用转义字符。b)协议约定开始字节为0x7E，结束字节为0x7D，转文字符为0x5C。在报文数据中，遇到开始字节、结束字节、转义字符，在其前增加转义字符0x5C。c)转义字符不参与CRC16校验运算。d)协议约定采用16进制方式通信，协议数据为多字节时，高字节在前低字节在后。e)协议约定读取某个属性或者元表的全都值时，属性或者元素字段填0。协议约定见表A.1。表A.1协议约定序号字段名称字节数说明1开始字节1通信报文的开始字节，规定为0x7E2报文长度2通信报文的长度，不包含报文头尾3协议版本2通信协议的版本号，0x0102表示协议的版本号为V1.024上位机ID1区分和信号机进行通信的上位机的ID5信号机ID4信号机在整个中心