GAT920-2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议.pdf 16页

'ICS93.080.30R85GA中华人民共和国公共安全行业标准GA/T920—2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议Communicationprotocolbetweenroadtrafficsignalcontrollerandvehicledetector标准分享网提示：非正式出版标准仅供参考.2010-12-05发布2011-03-01实施中华人民共和国公安部发布 GA/T920—2010目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14物理层接口的实现要求..............................................................25数据表............................................................................26通信规程..........................................................................47通信内容..........................................................................5参考文献............................................................................13I标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由公安部道路交通管理标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：公安部交通管理科学研究所。本标准参加起草单位：南京蓝泰交通设施有限责任公司。本标准主要起草人：胡家彬、何广进、邱红桐、沈标、方学新、张志云、李锦龙。www.bzfxw.comII GA/T920—2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议1范围本标准规定了道路交通信号控制机与车辆检测器间的串行接口和以太网接口的数据交换规程。本标准适用于道路交通信号控制机及车辆检测器。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。GB25280-2010道路交通信号控制机GA/T509-2004城市交通信号控制系统术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。www.bzfxw.com3.1道路交通信号控制机roadtrafficsignalcontroller能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。［GB25280-2010，定义3.1］3.2车辆检测器vehicledetector检测车辆的存在及通过状态的装置。［GA/T509-2004，定义2.5］3.3数据帧dataframe数据链路层中传输的最小的、独立的数据单元。3.4交通流量trafficvolume;trafficcount单位时间内通过道路某一截面的车辆或行人数量。［GA/T509-2004，定义3.6］3.51标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010时间占有率occupancy占有率道路某检测截面或检测区内有车存在的时间与统计总时间之比。［GA/T509-2004，定义3.9］3.6车头时距timeheadway同一车道上行驶的车辆队列中，相邻两辆车辆车头部分通过某一断面的时间间隔。4物理层接口的要求4.1接口形式物理层接口应选择RS-232C数据终端设备接口和（或）以太网接口。4.2RS-232C数据终端设备接口4.2.1字节结构字节由一个起始位，八个数据位，一个结束位组成，无校验位。4.2.2信号组成设备接口提供的信号应包括：a)逻辑地（LogicGround）；www.bzfxw.comb)数据发送（TransmitData）；c)数据接收(ReceiveData)。4.2.3波特率有效通信波特率应包括9600bit/s、19200bit/s。4.3以太网接口以太网接口应符合IEEE802.2/3。5数据帧5.1帧结构数据帧由帧开始、数据表、校验码和帧结束组成，其封装格式见图1。图1数据帧封装格式2 GA/T920—20105.2校验码和帧开始、帧结束校验码和帧开始、帧结束应符合下列要求：a)帧开始和帧结束应为一字节十六进制数0X7E；b)帧结束之前，应有校验码，其值为数据表所有字节按位异或；c)校验码值为0X7E时，应以0X7D和0X5E两个字节取代；d)校验码值为0X7D时，应以0X7D和0X5D两个字节取代。5.3数据表数据表由链路地址、协议版本号、操作类型、对象标识及消息内容五部分构成，见图2。链路地址协议版本号操作类型对象标识消息内容图2数据表结构a）链路地址：链路地址最多由2个字节组成。如果链路地址的第一个地址字节的第一个比特为1，链路地址为单字节，见图3a）；如果链路地址的第一个地址字节的第一个比特为0，那么随后的字节应是链路地址的一个扩展,见图3b)。链路地址应以1开头的一个字节来结束。链路地址的第一个字节的第二位为保留位（G），单字节地址的有效地址域是高六位，取值范围是0～63，双字节地址的有效地址域是第一字节的高六位连接上第二字节的高七位，取值范围是64～8191。b7b0XXXXXXG1a）单字节链路地址www.bzfxw.comb7b0b7b0XXXXXXX1XXXXXXG0b）双字节链路地址图3链路地址b）协议版本号：标识通信协议的版本，用一字节十六进制数0X10表示；c）操作类型：标识数据表的操作类型，用一个字节表示，见表1；表1操作类型位二进制值含义说明71固定字段固定值为1。6～00000000查询请求道路交通信号控制机（以下简称为信号机）发送查询消息。0000001设置请求信号机发送设置消息。0000010主动上传车辆检测器（以下简称为检测器）主动上传数据。0000011查询应答检测器对查询请求的应答。0000100设置应答检测器对设置请求的应答。0000101主动上传应答信号机对主动上传的应答。0000110出错应答接收到的数据包存在错误。其他保留d）对象标识：标识数据表的操作对象，用一个字节表示，见表2；3标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010表2对象标识取值含义说明1联机联机表格。2对时本地时间。3波特率通信波特率。4配置参数检测器的配置参数。5统计数据车辆统计数据。6历史数据检测器中保存的历史统计数据。7脉冲数据上传模式实时脉冲数据上传使能设置。8脉冲数据实时脉冲数据。9故障消息检测器故障。其他保留e）消息内容：消息内容对对象值进行具体描述，部分数据表不包含消息内容字段，见第7章；f）数据表中出现数据0X7E时，应以0X7D和0X5E两个字节取代；g)数据表中出现数据0X7D时，应以0X7D和0X5D两个字节取代。5.4出错应答当收到的表格存在错误时以出错应答消息回应。出错应答消息包含一个字节的消息内容以说明错误类型，见表3。www.bzfxw.com表3错误类型定义取值错误类型说明1校验码错校验码错误。2协议版本不兼容信号机和检测器的通信协议版本不兼容。3消息类型错未定义的消息类型。4消息内容错消息内容中有数据无效。5～127保留保留字段。128～255其他错误用户自定义的其他错误。6通信规程6.1一般要求6.1.1通信方式采用主从方式进行通信，信号机为主站，检测器为从站。6.1.2信号机信号机应能通过查询请求、设置请求命令管理检测器，还应能接收、处理来自检测器的查询应答、设置应答、主动上传、出错应答等消息。6.1.3检测器4 GA/T920—2010检测器应能接收、处理来自信号机的查询请求、设置请求及出错应答等消息，还应能根据实际情况主动上传统计数据、脉冲数据。6.2通信6.2.1联机在脱机状态下，信号机每5s发送一次连接请求，检测器收到连接请求后认为与信号机联机成功并发送连接请求应答消息，信号机收到连接请求应答消息后认为与检测器联机成功。6.2.2发送、应答消息接收方收到消息后立即发送相应的应答消息，发送方2s内未收到应答消息应再次发送消息，连续3次收不到应答消息认为通信链路已经中断。6.2.3联机保持监测在联机状态下，信号机每10s发送一次连接查询，检测器收到连接查询后立即发送应答消息。双方在联机状态下才可发送连接请求以外的其他通讯表格。6.3RS-232C数据终端设备接口RS-232C数据终端设备接口默认数据传输比特率为9600bit/s。6.4以太网口以太网口应使用TCP/IP协议，TCP协议应符合RFC0793，IP协议应符合RFC0791。通信中，检测器作www.bzfxw.com为服务端，信号机作为客户端。6.5字节顺序长度大于一个字节的数据对象，应先发送低字节，后发送高字节。6.6消息的处理所有的“设置请求”、“查询请求”、“主动回报”消息都需要应答，若在2s内未正确收到应答信号应重新发送消息。对方在收到一帧数据包后，应依次依照如下规则操作：a）验证数据包的校验码是否正确，如若错误，发送出错应答消息，错误类型为1；b）验证协议版本是否兼容，如若不兼容，发送出错应答消息，错误类型为2；c）验证消息类型是否正确，如若错误，发送出错应答消息，错误类型为3；d）验证消息内容中的数据是否存在错误，如若有错误，发送出错应答消息，错误类型为4；e）验证消息是否存在用户自定义的其他错误，如若存在错误，发送相应的错误应答消息；f）如果接收到的消息完全正确，根据消息执行相关动作，见第7章。7通信内容7.1连接7.1.1连接请求脱机状态下，信号机每5s发送连接请求，见表4。5标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010表4连接请求表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X810X01无7.1.2连接请求应答检测器收到连接请求后，认为与信号机联机成功并发送应答表格，见表5。表5连接请求应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X840X01无信号机收到连接请求应答后认为与检测器联机成功。7.1.3连接查询联机状态下，信号机每10s发送一次连接查询表格，见表6。表6连接查询表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X800X01无7.1.4连接查询应答www.bzfxw.com联机状态下，检测器收到连接查询表后发送应答表格，见表7。表7连接查询应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X830X01无7.2对时7.2.1时间设置信号机与检测器建立通讯连接后应设置检测器时间。信号机设置检测器时间时发送时间设置表格，见表8。表8时间设置表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X810X02同表9表9本地时间序号名称字节数取值描述1本地时间40～0XFFFFFFFF自1970年1月1日零点以来的秒数。7.2.2时间设置应答检测器收到时间设置命令后调整本机时间并发送应答表格,见表10。6 GA/T920—2010表10时间设置应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X840X02无7.2.3时间查询信号机查询检测器时间时发送时间查询表格,见表11。表11时间查询表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X800X02无7.2.4时间查询应答检测器收到时间查询命令后发送应答表格，见表12。表12时间查询应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X830X02同表97.3波特率7.3.1波特率设置www.bzfxw.com物理层接口为RS-232C数据终端设备接口时，信号机或检测器发送波特率设置表设置通信波特率，见表13。表13波特率设置表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X810X03同表14表14波特率标志序号名称字节数取值描述1通信波特率40～0XFFFFFFFF信号机与检测器间的通信波特率，单位：bit/s。7.3.2波特率设置应答信号机或检测器收到波特率设置表后发送应答消息，见表15。表15波特率设置应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X840X03同表16表16波特率设置成功标志序号名称字节数取值描述1波特率设置10～1取值0表示通信波特率设置失败；取值1表示通信成功标志波特率设置成功。7标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010通信波特率设置成功后，双方使用新的波特率通信。脱机状态下，应恢复使用默认波特率通信。7.4配置参数7.4.1配置参数设置信号机设置检测器配置参数时发送配置参数设置表，见表17。表17配置参数设置表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X810X04同表18表18配置参数序号名称字节数取值描述1统计周期20～1000统计数据的计算周期，单位：s。2A类车车10～255不区分车型进行流量统计时，统计车辆的车长应大于C类车长车长，A类车车长、B类车车长忽略。当分A、C两类车型进行流量统计时，车长大于A类车车长、车长小于A类车车长并大3B类车车10～150于C类车车长的分别判定为A类车、C类车，B类车车长忽略；长当分A、B、C三类车型进行流量统计时，车长大于A类车车长、车长小于A类车车长并大于B类车车长、车长小于B类车车长4C类车车10～50并大于C类车车长的分别判定为A类车、B类车、C类车。单位：长0.1m。5保留数据4—保留字段。7.4.2配置参数设置应答当检测器收到配置参数设置命令后发送应答表格，见表19。表19配置参数设置应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X840X04无7.4.3配置参数查询信号机在与检测器联机成功后发送配置参数查询表格，见表20。表20配置参数查询表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X800X04无7.4.4配置参数查询应答检测器收到配置参数查询命令后发送应答表格，见表21。表21配置参数查询应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X830X04同表228 GA/T920—2010表22检测器参数序号名称字节数取值描述1设备制造商名称长度1M(0≤M≤100)检测器制造商名称的字节数。2设备制造商名称M—检测器制造商的名称。3设备型号长度1N(0≤N≤100)检测器型号的字节数。4设备型号N—检测器的型号。5最大检测通道数11～128检测器可设置的最大检测通道数。6检测项目2—同表23。7检测手段11～4检测器的检测方式。1：线圈；2：视频；3：雷达；4：其他。8信号输出延时10～255车辆进入检测通道检测区到检查器输出脉冲电平信号之间的平均间隔时间。单位：0.01s。9配置参数2—同表18。表23检测器检测项目位二进制值描述1～000不区分车型进行流量统计。01分A、C两类车型进行流量统计。10分A、B、C三类车型进行流量统计。11不提供车流量统计数据。20提供车辆平均占有率。1不提供平均占有率。30提供车辆平均行驶速度。1不提供车辆平均行驶速度。40提供平均车长。1不提供平均车长。50提供平均车头时距。1不提供平均车头时距。60提供车辆排队长度。1不提供车辆排队长度。15～6—保留位。7.5统计数据7.5.1统计数据主动上传联机状态下，一个统计周期结束后检测器主动上传最新统计数据，见表24。表24统计数据主动上传表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X820X05同表259标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010表25统计数据序号名称字节数取值描述1统计数据生成40～0XFFFFFFFF同表9。的本地时间2配置参数9—同表18。3检测通道数1N（1≤N≤48）统计数据对应的检测通道数。4单路检测通道12—同表26。统计数据......3+N单路检测通道12—同表26。统计数据表26单路检测通道统计数据序号名称字节数取值描述1检测通道编号11～255检测通道的编号。2A类车流量10～255不区分车型时，C类车流量表示总的车流量，3B类车流量10～255忽略A类车流量、B类车流量；仅区分A、C类车4C类车流量10～255型时，忽略B类车流量。取值255表示溢出。5平均占有率10～200车辆平均占有率。单位：0.5%。6平均车速10～255车辆平均行驶速度，255表示溢出。单位：km/h。7平均车长10～255车辆平均车长，255表示溢出。单位：0.1m。8平均车头时距10～255车辆平均车头时距，255表示溢出。单位：s。9车辆排队长度10～255车辆排队长度，255表示溢出。单位：m。10保留字节4—保留字节。7.5.2统计数据主动上传应答信号机收到检测器主动上传的统计数据后发送应答表格,见表27。表27统计数据主动上传应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X850X05无7.6历史数据7.6.1历史数据查询信号机需查询检测器历史数据时发送历史数据查询表格,见表28。表28历史数据查询表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X800X06同表2910 GA/T920—2010表29历史数据查询时间序号名称字节数取值描述1起始时间40～0XFFFFFFFF自1970年1月1日零点以来的秒数。标识历史数据的起始时间。2结束时间40～0XFFFFFFFF自1970年1月1日零点以来的秒数。标识历史数据的结束时间。特别地，如果结束时间与起始时间相同，则表示查询从起始时间开始生成的第一条历史数据。7.6.2历史数据查询应答检测器收到历史数据查询命令后发送应答表格，见表30。表30历史数据查询应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X830X06同表31表31历史统计数据序号名称字节数取值描述1历史数据流水号10～255每发送一帧数据包取值加1，255加1后流水号复位为0。每次重新联机后应复位为0。2统计数据——同表25。检测器应在收到对应的应答表格后再发送下一帧数据包。7.7脉冲数据上传模式7.7.1脉冲数据上传模式设置信号机允许或禁止上传检测通道的实时脉冲数据时发送脉冲数据上传模式设置表，见表32。表32脉冲数据上传模式设置表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X810X07同表33表33脉冲数据上传模式序号名称字节数取值描述1检测通道数1N（1≤N≤128）当前有效的检测通道数。2检测通道数(N+7)/8—首字节Bit0对应1号检测通道，Bit7对应8号检据(取整数)测通道，第二字节Bit0对应9号检测通道，Bit7对应16号检测通道，以此类推。值为1表示允许上传对应检测通道的实时脉冲数据。7.7.2脉冲数据上传模式设置应答检测器收到信号机发送的脉冲数据上传模式设置消息后应发送应答表格，见表34。11标准分享网www.bzfxw.com免费下载 GA/T920—2010表34脉冲数据上传模式设置应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X840X07无7.8脉冲数据7.8.1脉冲数据主动上传在允许上传实时脉冲数据条件下，检测器在检测到有车辆进入或离开检测区时应主动向信号机发送表格，见表35。表35脉冲数据主动上传表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X820X08同表36表36脉冲数据信号源序号名称字节数取值描述1检测通道序号10～255标识哪一路检测通道有脉冲信号。2车辆方向10～1取值0表示车辆离开检测区，取值1表示车辆进入检测区。7.8.2脉冲数据主动上传应答信号机收到检测器主动上传的脉冲数据后应发送应答表格，见表37。表37脉冲数据主动上传应答名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X850X08无7.9故障消息7.9.1故障消息主动上传检测器出现故障无法正常工作时应主动上传故障消息，见表38。表38检测器故障主动上传表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X820X09无7.9.2故障消息主动上传应答信号机收到检测器主动上传的故障消息后发送应答表格，见表39。表39检测器故障主动上传应答表名称链路地址协议版本操作类型对象标识消息内容内容--0X100X850X09无12 GA/T920—2010参考文献[1]GB/T20999-2007交通信号控制机与上位机间的数据通信协议[2]徐吉谦、陈学武等，交通工程总论（第三版），人民交通出版社，2008[3]袁振洲，道路交通管理与控制，人民交通出版社，2007[4]美国国家智能运输系统通信协议（NTCIP）_________________________________13标准分享网www.bzfxw.com免费下载'