《交通信號控制機與車輛檢測器間通信協(xié)議GBT+43229-2023》詳細解讀

《交通信號控制機與車輛檢測器間通信協(xié)議GB/T43229-2023》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4縮略語5通則6信息格式7通信規(guī)程contents目錄8消息內(nèi)容附錄A(規(guī)范性)通信規(guī)程附錄B(規(guī)范性)信息格式附錄C(資料性)交通信號控制機與行人檢測器間通信協(xié)議參考文獻011范圍本標(biāo)準規(guī)定了道路交通信號控制機與車輛檢測器之間的通信要求，適用于交通信號控制系統(tǒng)中的信號控制機和車輛檢測器之間的數(shù)據(jù)通信。適用對象通信協(xié)議要求明確了信號控制機與車輛檢測器之間的通信協(xié)議，包括指令格式、響應(yīng)格式、數(shù)據(jù)編碼方式等。通信接口定義包括物理接口、數(shù)據(jù)接口和協(xié)議接口的定義，確保不同廠商的設(shè)備能夠互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)傳輸要求規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?、格式、同步方式等，以保障?shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和實時性。涉及內(nèi)容適用范圍本標(biāo)準適用于城市道路、公路交叉口、橋梁、隧道等交通場景中的交通信號控制系統(tǒng)。適用于新建、改建和擴建的交通信號控制系統(tǒng)，以及已有系統(tǒng)的升級和改造。不包含內(nèi)容本標(biāo)準不包含交通信號控制機和車輛檢測器自身的性能要求和測試方法。不涉及交通信號控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)等）之間的通信協(xié)議。022規(guī)范性引用文件《道路交通信號燈設(shè)置與安裝規(guī)范》該標(biāo)準規(guī)定了道路交通信號燈的設(shè)置條件、安裝方式、信號燈組合形式等技術(shù)要求，為信號控制機與車輛檢測器間的通信提供了基礎(chǔ)支撐?！兜缆方煌ㄐ盘柨刂品绞健反藰?biāo)準詳細闡述了道路交通信號的控制方式，包括定時控制、感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制等，為通信協(xié)議中實現(xiàn)不同控制方式提供了指導(dǎo)。國家標(biāo)準《道路交通信號控制機技術(shù)要求》該標(biāo)準規(guī)定了道路交通信號控制機的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等，確保信號控制機能夠與車輛檢測器進行有效通信?！盾囕v檢測器技術(shù)要求》此標(biāo)準對車輛檢測器的技術(shù)性能、接口要求等進行了規(guī)定，為信號控制機與車輛檢測器間的通信提供了統(tǒng)一的接口規(guī)范。行業(yè)標(biāo)準該標(biāo)準涉及城市道路交通設(shè)施的總體設(shè)計、交通標(biāo)志與標(biāo)線、交通信號燈等多個方面，為信號控制機與車輛檢測器間的通信協(xié)議設(shè)計提供了宏觀指導(dǎo)?！冻鞘械缆方煌ㄔO(shè)施設(shè)計規(guī)范》此細則對道路交通安全設(shè)施的設(shè)計進行了詳細規(guī)定，包括交通信號燈的安裝位置、高度等，為通信協(xié)議的實施提供了具體依據(jù)。《道路交通安全設(shè)施設(shè)計細則》其他相關(guān)標(biāo)準033術(shù)語和定義3.1交通信號控制機功能描述根據(jù)預(yù)設(shè)的交通信號控制方案，自動控制交叉路口或路段上交通信號燈的顯示狀態(tài)，以實現(xiàn)對交通流的有效控制和疏導(dǎo)。定義交通信號控制機是用于控制道路交通信號燈運行的設(shè)備，具備信號燈狀態(tài)監(jiān)測、信號燈控制、時間方案執(zhí)行、通信及故障檢測等功能。定義車輛檢測器是用于檢測道路交通流中車輛存在、通過或停止?fàn)顟B(tài)的設(shè)備，通常安裝在交叉路口或路段的關(guān)鍵位置。功能描述3.2車輛檢測器通過感應(yīng)線圈、紅外線、雷達等傳感技術(shù)，實時監(jiān)測道路交通情況，并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給交通信號控制機或其他相關(guān)設(shè)備，以實現(xiàn)交通信號的智能控制。0102定義通信協(xié)議是指交通信號控制機與車輛檢測器之間進行數(shù)據(jù)交換和通信時所遵循的規(guī)則和約定。功能描述規(guī)定了交通信號控制機與車輛檢測器之間的通信方式、數(shù)據(jù)格式、傳輸速率、錯誤處理等內(nèi)容，確保雙方能夠準確、高效地傳遞信息，實現(xiàn)協(xié)同工作。3.3通信協(xié)議接口是指交通信號控制機與車輛檢測器之間進行物理連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈６x根據(jù)實際需求和技術(shù)規(guī)范，接口可分為有線接口和無線接口兩種類型。有線接口通常采用標(biāo)準的電纜或光纜進行連接；無線接口則利用無線通信技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。分類描述3.4接口044縮略語GB國家標(biāo)準的縮寫，代表該項通信協(xié)議是符合國家標(biāo)準的。T在標(biāo)準編號中通常代表“推薦”，意味著這項標(biāo)準是推薦性的，而非強制性的。43229是該通信協(xié)議的國家標(biāo)準編號。2023表示該標(biāo)準的發(fā)布年份。常見縮略語解釋專用縮略語列表RSU路側(cè)單元，是智能交通系統(tǒng)中用于與車載單元進行通信的設(shè)備。SNMP信號控制機網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，是用于管理和監(jiān)控信號控制機的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。VDS車輛檢測器系統(tǒng)，是用于檢測道路上車輛通過情況的系統(tǒng)。IO輸入輸出接口，指的是信號控制機與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換的接口。055通則規(guī)定交通信號控制機與車輛檢測器之間進行信息交換的格式、語義及同步等要求的規(guī)則。通信協(xié)議通信協(xié)議中規(guī)定的信息傳輸基本單位，包括數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)包等。數(shù)據(jù)單元實現(xiàn)交通信號控制機與車輛檢測器之間通信連接的物理或邏輯部件。接口5.1術(shù)語和定義010203物理層定義通信接口的電氣特性、機械特性等，確保數(shù)據(jù)在傳輸介質(zhì)上的正確傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)數(shù)據(jù)單元的成幀、傳輸和差錯控制，確保數(shù)據(jù)在通信鏈路上的可靠傳輸。應(yīng)用層定義交通信號控制機與車輛檢測器之間通信的具體內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)格式、傳輸規(guī)則等。5.2協(xié)議結(jié)構(gòu)有線通信通過電纜等有線介質(zhì)實現(xiàn)交通信號控制機與車輛檢測器之間的通信連接。無線通信通過無線電波等無線介質(zhì)實現(xiàn)交通信號控制機與車輛檢測器之間的通信連接。5.3通信方式5.4通信要求通信協(xié)議應(yīng)確保交通信號控制機與車輛檢測器之間的信息交換具有實時性，滿足交通信號控制的需求。實時性通信協(xié)議應(yīng)采取差錯控制等措施，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的可靠性?？煽啃酝ㄐ艆f(xié)議應(yīng)采取加密、認證等安全措施，確保通信過程的安全性，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。安全性066信息格式標(biāo)識信息幀的開始，便于接收端同步和識別。幀起始符指明信息發(fā)送或接收的地址，確保信息準確送達。地址信息表示該幀的功能類型，如數(shù)據(jù)幀、命令幀等?？刂拼a6.1信息幀結(jié)構(gòu)6.1信息幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)長度指明后續(xù)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，便于接收端正確解析數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)域包含實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，如交通信號狀態(tài)、車輛檢測信息等。校驗碼用于驗證數(shù)據(jù)的完整性和正確性，防止數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)錯誤。幀結(jié)束符標(biāo)識信息幀的結(jié)束，完成一次完整的信息傳輸。二進制表示數(shù)據(jù)以二進制形式進行傳輸，提高傳輸效率和準確性。字節(jié)順序數(shù)據(jù)壓縮與解壓6.2數(shù)據(jù)表示方法采用大端字節(jié)序（Big-Endian）或小端字節(jié)序（Little-Endian）表示數(shù)據(jù)，確保發(fā)送和接收雙方對數(shù)據(jù)解析的一致性。在傳輸前對數(shù)據(jù)進行壓縮處理，以減少傳輸數(shù)據(jù)量；在接收端對數(shù)據(jù)進行解壓操作，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。編碼方式采用特定的編碼方式對信息進行編碼，以適應(yīng)不同的傳輸介質(zhì)和距離要求。01.6.3信息編碼與解碼解碼算法接收端采用與發(fā)送端相對應(yīng)的解碼算法對信息進行解碼，還原出原始數(shù)據(jù)信息。02.錯誤處理機制在編碼和解碼過程中加入錯誤檢測和糾正機制，確保信息的可靠性和準確性。例如，采用循環(huán)冗余校驗（CRC）等方法對數(shù)據(jù)進行校驗。03.為確保信息安全，在信息傳輸前對數(shù)據(jù)進行加密處理，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。數(shù)據(jù)加密采用安全的密鑰管理機制對加密密鑰進行管理和分發(fā)，確保只有合法的發(fā)送和接收方能夠解密和訪問敏感數(shù)據(jù)。密鑰管理在通信系統(tǒng)中設(shè)置防火墻和入侵檢測系統(tǒng)，防止非法訪問和惡意攻擊行為的發(fā)生。防火墻與入侵檢測6.4信息安全與加密077通信規(guī)程通信規(guī)程是《交通信號控制機與車輛檢測器間通信協(xié)議GB/T43229-2023》中的關(guān)鍵組成部分，它詳細規(guī)定了信息查詢、信息設(shè)置和信息主動上報三類通信的操作流程和規(guī)范。這些規(guī)程確保了交通信號控制機與車輛檢測器之間的順暢通信，為智能交通系統(tǒng)的有效運作提供了堅實的基礎(chǔ)。7.通信規(guī)程VS規(guī)程明確了信息查詢的請求與響應(yīng)機制。交通信號控制機可以向車輛檢測器發(fā)送查詢請求，車輛檢測器在接收到請求后，需按照規(guī)定的格式返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式與內(nèi)容查詢響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容都有嚴格的規(guī)定，確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。這包括車輛數(shù)量、速度、類型等關(guān)鍵交通信息的標(biāo)準化表示。請求與響應(yīng)機制7.通信規(guī)程7.通信規(guī)程設(shè)置流程信息設(shè)置的流程也被明確，包括指令的發(fā)送、接收、確認和執(zhí)行等環(huán)節(jié)。這保證了設(shè)置操作的可靠性和安全性。設(shè)置指令格式規(guī)程中詳細規(guī)定了信息設(shè)置的指令格式，包括設(shè)置參數(shù)的名稱、類型、取值范圍等。這有助于確保設(shè)置指令的準確性和可執(zhí)行性。017.3信息主動上報7.通信規(guī)程02上報條件與觸發(fā)機制：規(guī)程中定義了信息主動上報的條件和觸發(fā)機制。當(dāng)車輛檢測器檢測到特定事件或滿足特定條件時，會主動向交通信號控制機上報相關(guān)信息。03上報數(shù)據(jù)格式與內(nèi)容：主動上報的數(shù)據(jù)也需遵循規(guī)定的格式和內(nèi)容要求，以便交通信號控制機能夠正確解析和處理這些信息。04總的來說，通信規(guī)程是確保交通信號控制機與車輛檢測器之間有效通信的關(guān)鍵。通過遵循這些規(guī)程，可以保障交通信息的準確傳遞和智能交通系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。088消息內(nèi)容包括請求消息、響應(yīng)消息、事件消息等。消息類型每條消息由消息頭、消息體和消息尾組成，其中消息頭包含消息長度、消息類型等信息，消息體包含具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容，消息尾用于校驗數(shù)據(jù)的完整性。消息格式8.1消息類型與格式由交通信號控制機發(fā)送給車輛檢測器的消息，用于請求獲取車輛檢測數(shù)據(jù)或設(shè)置車輛檢測器參數(shù)。請求消息定義包括請求的車輛檢測數(shù)據(jù)類型、請求的車輛檢測器地址、請求的參數(shù)設(shè)置等信息。請求消息內(nèi)容8.2請求消息響應(yīng)消息定義車輛檢測器接收到請求消息后，根據(jù)請求類型返回相應(yīng)的響應(yīng)消息給交通信號控制機。響應(yīng)消息內(nèi)容包括響應(yīng)的車輛檢測數(shù)據(jù)類型、響應(yīng)的車輛檢測器地址、響應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容等信息。其中，數(shù)據(jù)內(nèi)容根據(jù)請求的消息類型不同而有所差異，可能包括車輛通過信息、交通流量統(tǒng)計信息等。8.3響應(yīng)消息8.4事件消息事件消息定義車輛檢測器主動發(fā)送給交通信號控制機的消息，用于報告車輛檢測事件或設(shè)備狀態(tài)變化。事件消息內(nèi)容包括事件類型、事件發(fā)生的車輛檢測器地址、事件相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容等信息。例如，當(dāng)有車輛通過檢測區(qū)域時，車輛檢測器會發(fā)送一個包含車輛通過信息的事件消息給交通信號控制機。09附錄A(規(guī)范性)通信規(guī)程RS-232/485串行通信接口規(guī)定了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的標(biāo)準，確保信號穩(wěn)定傳輸。以太網(wǎng)接口支持TCP/IP協(xié)議，實現(xiàn)遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸。通信接口數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)包括幀頭、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、校驗和幀尾，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蜏蚀_性。01數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)編碼方式采用ASCII碼或二進制編碼，以適應(yīng)不同的傳輸需求。02建立連接信號控制機與車輛檢測器之間進行握手協(xié)議，確認雙方身份并建立通信連接。數(shù)據(jù)發(fā)送與接收按照規(guī)定的通信協(xié)議，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，包括實時交通流量、車輛速度等信息。異常處理在通信過程中，如出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯誤等異常情況，雙方應(yīng)進行錯誤檢測和重傳機制，確保數(shù)據(jù)的可靠性。通信流程為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，通信協(xié)議應(yīng)采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。數(shù)據(jù)加密設(shè)置通信超時時間，若在規(guī)定時間內(nèi)未收到響應(yīng)，則判定為通信失敗，需重新建立連接。通信超時處理在數(shù)據(jù)傳輸過程中，如出現(xiàn)錯誤或丟失，應(yīng)啟動錯誤重傳機制，確保數(shù)據(jù)的完整性。錯誤重傳機制安全性與可靠性10附錄B(規(guī)范性)信息格式用于標(biāo)識發(fā)送或接收設(shè)備的地址，確保信息能夠準確傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備。地址信息指示該幀的類型和用途，如數(shù)據(jù)幀、命令幀等?？刂拼a標(biāo)識一幀信息的開始，通常采用特定的字節(jié)或字節(jié)序列。幀起始符B.1信息幀格式指明后續(xù)數(shù)據(jù)字段的長度，以便接收端正確解析數(shù)據(jù)。包含實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，如交通信號狀態(tài)、車輛檢測信息等。用于驗證數(shù)據(jù)的完整性和準確性，通常采用CRC校驗等方式。標(biāo)識一幀信息的結(jié)束，與幀起始符相對應(yīng)。B.1信息幀格式數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)字段校驗碼幀結(jié)束符二進制表示數(shù)據(jù)通常以二進制形式進行傳輸，以節(jié)省帶寬和提高傳輸效率。字節(jié)順序規(guī)定多字節(jié)數(shù)據(jù)的字節(jié)順序，如大端模式（高位字節(jié)在前）或小端模式（低位字節(jié)在前）。數(shù)據(jù)壓縮為減少傳輸數(shù)據(jù)量，可采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)對數(shù)據(jù)進行處理。B.2數(shù)據(jù)表示方法信息分類根據(jù)實際應(yīng)用需求，將信息分為不同的類型，如交通信號狀態(tài)信息、車輛檢測信息等。信息編碼為每種信息類型分配唯一的編碼，以便接收端能夠正確識別和處理。編碼規(guī)則規(guī)定編碼的生成方法和規(guī)則，確保編碼的唯一性和可擴展性。030201B.3信息分類與編碼B.4傳輸規(guī)則與異常情況處理010203傳輸規(guī)則定義信息的傳輸方式、傳輸速率和傳輸時序等規(guī)則，以確保信息的可靠傳輸。異常情況處理規(guī)定在傳輸過程中出現(xiàn)異常情況時的處理方法，如數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯誤等。重傳機制為確保數(shù)據(jù)的可靠性，可采用重傳機制對丟失或錯誤的數(shù)據(jù)進行重傳。11附錄C(資料性)交通信號控制機與行人檢測器間通信協(xié)議01協(xié)議目的為了規(guī)范交通信號控制機與行人檢測器之間的通信，提高交通信號控制系統(tǒng)的智能化和安全性。協(xié)議概述02協(xié)議范圍本協(xié)議適用于交通信號控制機與行人檢測器之間的數(shù)據(jù)交換和通信。03協(xié)議特點采