3-城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规

城市公共交通智能化应用示范工程标准XXXX—XXXX城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范DataBusInterfaceCommunicationSpecificationofIntelligentServiceTerminalforCityBusandTrolley-Bus(征求意见稿)20xx—xx—xx发布20xx—xx—xx实施中华人民共和国交通运输部发布目次前言...................................................................................I1范围.................................................................................12规范性引用文件.......................................................................13术语、定义和缩略语...................................................................14系统总体框架.........................................................................25协议构成.............................................................................46语义和语法...........................................................................67数据帧..............................................................................108消息帧..............................................................................229会话................................................................................26前言本文件按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本指导性技术文件由全国智能运输系统标准化技术委员会提出和归口。本指导性技术文件主要起草单位：交通运输部公路科学研究院、郑州天迈科技股份有限公司、青岛海信网络科技股份有限公司、深圳市锐明视讯技术有限公司、博康智能网络科技股份有限公司、北京航天智通科技有限公司、深圳市交通运输委员会、深圳市标准技术研究院、深圳市蓝泰源信息技术股份有限公司等。本指导性技术文件主要起草人：意见反馈：[e-mail],18618287829,刘冬梅城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范1范围本标准规定了城市公共汽电车车载终端与扩展设备间进行数据通信的体系结构以及应遵守的接口规范。本标准适用于通过RS485、CAN总线控制方式，进行城市公共汽电车车载终端控制系统与扩展设备之间通信的情况。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，仅所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。GB/T5655-1999城市公共交通常用名词术语JT/T119-2008城市公共交通工程术语标准3术语、定义和缩略语3.1术语GB/T5655-1999、JT/T119-2008和《城市客运术语》确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1.1车载智能服务终端intelligentserviceterminal用于城市公共交通的调度业务，同时具有定位、远程通信、车辆数据采集、自动报站等功能，并能够与车载扩展设备实现通信的设备。简称车载终端。3.1.2扩展设备expansionofperipheral车载智能服务终端根据实际需求选择扩展连接的扩展设备。3.1.3媒体播放机mediaplayer安装于公共汽电车上用于播放音、视频信息的设备。3.1.4公交优先设备publictransportprioritydevice实现公共交通优先通行功能的设备，分为车载单元与路侧单元。23.1.5公交优先设备车载单元onboardunitofpublictransportprioritydevice安装于公共汽电车上，通过无线通信方式与公交优先设备路侧单元进行通信、发送优先通行请求信号的设备。3.1.6公交优先设备路侧单元roadsideunitofpublictransportprioritydevice安装于路口，通过无线通信方式与公交优先设备车载单元进行通信，并能将接收到的优先通行请求通过有线方式发送给信号机的设备。3.1.7数据元素dataelement描述人、地点、物体等概念的单一属性。3.1.8数据帧dataframe由多个数据元素或其他数据帧构成，描述人、地点、物体等概念的多个属性的集合。3.1.9消息帧messageframe由多个数据元素或数据帧构成，用于描述一次消息传递。3.1.10会话session用于执行业务的一组消息的序列，包含业务的开始、保持和终止。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。CAN控制器局域网络（ControllerAreaNetwork）GBK汉字内码扩展规范（ChineseInternalCodeSpecification）RS-485美国电子工业协会推荐接口标准485UTC协调世界时（UniversalTimeCoordinated）4系统总体框架4.1系统示意图公共交通车载电子设备包括车载智能服务终端与扩展设备。其他设备车载智能服务终端外设总线违章抓拍仪乘客计数器其他总线报站显示屏腰屏n报站显示屏报站显示屏尾屏报站显示屏腰屏1报站显示屏前屏...路牌腰牌n路牌路牌尾牌路牌腰牌1路牌头牌...车辆运行位置显示牌2车辆运行位置显示牌车辆运行位置显示牌n车辆运行位置显示牌1...电子收费机2电子收费机电子收费机n电子收费机1...投币机2投币机投币机n投币机1...媒体播放机2媒体播放机媒体播放机n媒体播放机1...车载单元路侧单元公交优先设备图1车载智能服务终端与扩展设备示意图如图1所示，车载智能服务终端与扩展设备使用串行总线的方式进行通讯。扩展设备包括报站显示屏、路牌和车辆运行位置显示牌、电子收费机、投币机、媒体播放机、乘客计数器、公交优先设备车载单元和违章抓拍仪等。4.2硬件接口要求4.2.1接口通信规程车载智能服务终端与扩展设备数据交换采用串行数据总线，如RS485、CAN总线。a)采用半双工的RS485总线接口，宜使用速率19200bps、数据位八位、停止位一位、无奇偶校验位。b)采用CAN总线接口，宜使用速率250kbps。4.2.2RS485总线接口规范车载智能服务终端与扩展设备通讯使用RS485总线接口应遵循如下规范：4a)车载智能服务终端作为主机,是系统中通信的发起者，其他扩展设备作为从机，被动地响应主机命令；b)从机只有在响应主机指令、发送应答消息时才置于发送状态，其余为接收状态；c)主机发送广播指令时，从机不发送应答消息；d)主机发送非广播指令时，被指定的从机在接收到指令后应在5ms之后500ms之内开始发送应答消息；e)从机在发送完指令后5ms内，应该切换为接收状态；f)主机发出指令后500ms之内没有收到应答消息，则认为该指令发送失败并重发，重发三次无效认为从机失效。4.2.3CAN总线接口规范车载智能服务终端与扩展设备通讯使用CAN总线接口应遵循如下规范：a)车载智能服务终端和其他扩展设备都可以作为主机发送命令，也可以作为从机接收命令；b)主机发送非广播指令时，被指定的从机在接收到指令后应在500ms之内开始发送应答消息；c)主机发出指令后500ms之内没有收到应答消息，则认为该指令发送失败并重发，重发三次无效认为从机失效。5协议构成5.1RS485接口协议构成RS485接口协议构成见图2。消息帧数据帧消息帧校验值消息帧类型数据帧集合消息帧长度数据帧n数据帧1……数据帧2数据帧类型数据帧长度数据元素集合数据元素1……数据元素2数据元素n结束符开始符版本号流水号源地址目标地址图2RS485接口协议5.2CAN接口协议5.2.1CAN接口协议构成CAN接口协议由消息ID域和消息数据域构成，见图3。SADAFNEI8RC8814数据段……0-64→位CAN接口协议消息ID域消息数据域图3CAN接口协议消息ID域是标识一个消息的惟一编号。SA（SourceAdress）是源地址，DA(DestinationAdress)是目标地址，FN(Framenumber)是报文帧序号，EI(EndIndentifer)是报文结束标识，RC(Retransmissioncounter)是报文重发计数器。5.2.2消息ID域消息ID域构成见表1。表1消息ID域协议报文ID（扩展帧，共29bit）源地址（8bit）目标地址（8bit）报文帧序号（8bit）报文结束标识（1bit）报文重发计数器（4bit）这两个域定义了消息的源地址和目标地址。对于任何设备，如果设备自身地址与接收到消息的目标地址不相同应忽略此消息。所有设备作为消息响应者应对全局目标地址（0xFF）作出监听和响应。当前报文的CAN帧序号。CAN帧序号从0开始标记，最大值255。一个报文最多拆分为256个CAN帧，共可发送2048字节数据。0----当前发送CAN帧为本报文结束帧。1----当前发送CAN帧非本报文最后一帧数据。首次发送计数器置0，报文重发时，首帧此计数器加1，其他帧此计数器值同首帧发送计数器值。5.2.2.1源地址源地址是源通信端点的标识号。5.2.2.2目标地址目标地址是目标通信端点的标识号。如果设备自身地址与接收到消息的目标地址不相同应忽略此消息。所有设备作为消息响应者应对全局目标地址（0xFF）作出监听和响应。5.2.2.3报文帧序号报文帧序号是当前报文的CAN帧序号。5.2.2.4报文结束标识报文结束标识标识报文的结束。5.2.2.5报文重发计数器报文重发计数器记录报文重发次数。5.2.3消息数据域6消息数据域构成见图4。消息帧数据帧消息帧校验值流水号消息帧类型数据帧集合消息帧长度数据帧n数据帧1……数据帧2数据帧类型数据帧长度数据元素集合数据元素1……数据元素2数据元素n版本号图4消息数据域6语义和语法6.1数据类型定义6.1.1基本数据类型基本数据类型定义见表2。表2基本数据类型基本数据类型说明BOOLEAN布尔类型，具有两个值（TRUE和FALSE）的简单类型INTEGER整数类型，值是零、正整数或负整数的简单类型STRINGGBK编码的字符串NUMERICSTRINGGBK编码的字符串，但限定只能为数字OCTETSTRING八位位组串类型6.1.2定长数据类型定长数据类型的定义见表3。表3定长数据类型类型定义字节数说明BOOLEAN::=BOOLEAN1布尔型，1字节字符，1表示TRUE，0表示FALSEBYTE::=INTEGER(-128..127)11字节字符UBYTE::=INTEGER(0..255)11字节无符号字符SHORT::=INTEGER(-32,768..32,767)22字节整型USHORT::=INTEGER(0..65,535)22字节无符号整型LONG::=INTEGER(-2,147,483,648..2,147,483,647)44字节整型ULONG::=INTEGER(0..4,294,967,295)44字节无符号整型TIME::=INTEGER(0..4,294,967,