NTCIP 1203對(duì)中國(guó)智能交通可變信息標(biāo)志的互換性和互操性的啟發(fā)
摘要:
NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)即國(guó)家智能交通系統(tǒng)通信協(xié)議,是美國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)用于控制智能交通設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕y(tǒng)一通信協(xié)議。
1203是NTCIP中針對(duì)可變信息標(biāo)志的功能對(duì)象定義及協(xié)議要求。其優(yōu)勢(shì)是系統(tǒng)化的對(duì)可變信息標(biāo)志在交通領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)所需的全面功能做了詳盡的描述。其劣勢(shì)是由于過(guò)于詳盡,比較難被學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
本文首先對(duì)可變信息標(biāo)志的在國(guó)內(nèi)高速公路交通領(lǐng)域所最常用到的功能進(jìn)行羅列和分析。其次將國(guó)內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對(duì)象與NTCIP中所規(guī)定的功能對(duì)象進(jìn)行一一對(duì)比。最后使國(guó)內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對(duì)象與相關(guān)協(xié)議在最大程度上符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)現(xiàn)可變信息標(biāo)志在國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)的互換性和互操性提供可循基礎(chǔ)。
1 緒論
1.1 研究目的和意義
1.1.1 研究目的
通過(guò)對(duì)NTCIP的功能對(duì)象和國(guó)內(nèi)可變信息標(biāo)志的功能要求的對(duì)比,使得國(guó)內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對(duì)象與相關(guān)協(xié)議在最大程度上符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)現(xiàn)可變信息標(biāo)志在國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)的互換性和互操性提供可循基礎(chǔ)。
1.1.2 研究意義
近年來(lái)越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始建設(shè)主要應(yīng)用于高速公路和城市交通信息發(fā)布的智能交通顯示設(shè)備,其中除我國(guó)(中國(guó))外,以美國(guó)、荷蘭、香港、新加坡、印度、中東等國(guó)家和地區(qū)發(fā)展較為迅速。
以美國(guó)為主導(dǎo)的以NTCIP1203為主要通信協(xié)議及功能對(duì)象要求的國(guó)家還包含了中國(guó)香港、新加坡、印度等。從可變信息標(biāo)志政府招標(biāo)項(xiàng)目的技術(shù)要求文件中可以得到全面的體現(xiàn)。
我國(guó)涉及到可變信息標(biāo)志功能對(duì)象要求較為通用的是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009,但該標(biāo)準(zhǔn)尚缺乏關(guān)于系統(tǒng)性反應(yīng)功能要求方面統(tǒng)一的國(guó)家級(jí)通用協(xié)議。
NTCIP1203作為對(duì)功能要求描述詳盡的基礎(chǔ)通信協(xié)議在海外有十分成功的應(yīng)用。尤其在不同廠家的設(shè)備互換性和其設(shè)備與上位機(jī)的兼容性方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。
比較而言國(guó)內(nèi)由于在系統(tǒng)性反應(yīng)功能方面沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家級(jí)通用協(xié)議因此不同廠家的設(shè)備基本不可能實(shí)現(xiàn)互換和與現(xiàn)有上位機(jī)的直接對(duì)接。
本文對(duì)于NTCIP1203的研究是為了讓NTCIP1203關(guān)于可變信息標(biāo)志的通信協(xié)議中關(guān)于功能對(duì)象的部分在國(guó)內(nèi)得到更廣泛的理解。并且讓有能力生產(chǎn)符合國(guó)標(biāo)要求的可變信息標(biāo)志生產(chǎn)商在設(shè)計(jì)符合美國(guó)要求的設(shè)備時(shí),在功能對(duì)象和通信協(xié)議上有可供參考的資料。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
目前為止,國(guó)內(nèi)針對(duì)NTCIP中功能對(duì)象的研究尚不多見(jiàn)。
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
美國(guó)NTCIP標(biāo)準(zhǔn)作為交通控制通信標(biāo)準(zhǔn)而言十分全面,但就其標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在功能對(duì)象方面進(jìn)行系統(tǒng)性的對(duì)比較為少見(jiàn)。
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NTCIP中對(duì)可變信息標(biāo)志功能的要求
研究美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LED可變信息標(biāo)志功能的要求,并研究其主要的功能對(duì)象集,從對(duì)象集中篩選出適用于國(guó)標(biāo)的功能對(duì)象。
1.3.2 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009中對(duì)可變信息標(biāo)志功能的要求
研究國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LED可變信息標(biāo)志功能的要求,并列出其要求的功能對(duì)象集,用于和NTCIP進(jìn)行對(duì)比。
2 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)與功能要求羅列
2.1 適用范圍
2.1.1 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NTCIP1023的適用范圍
NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)是美國(guó)針對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的電子設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸所制定的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議[1]。
其中NTCIP1203由交通工程師學(xué)會(huì)ITE(Institute of Transportation Engineers)、美國(guó)州公路及運(yùn)輸官員協(xié)會(huì)AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)與美國(guó)國(guó)家電器制造商協(xié)會(huì)NEMA(National Electrical Manufacturers Association)共同組成的NTCIP聯(lián)合委員會(huì)在美國(guó)聯(lián)邦公路局FHWA(Federal Highway Administration)主導(dǎo)下編制。NTCIP1203主要針對(duì)于可變信息標(biāo)志的功能對(duì)象定義及協(xié)議要求。其優(yōu)勢(shì)是系統(tǒng)化的對(duì)可變信息標(biāo)志在交通領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)所需的全面功能做了詳盡的描述。美國(guó)國(guó)家交通包含高速公路和城市公路均在可變信息標(biāo)志(在美國(guó)又稱DMS,動(dòng)態(tài)信息標(biāo)志)的通信及功能對(duì)象要求上適用NTCIP1203。
2.1.2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009的適用范圍
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009(下文中略為:高速國(guó)標(biāo))由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布,規(guī)定了發(fā)光二極管(LED)可變信息標(biāo)志在中國(guó)范圍內(nèi)高速公路上作為交通信息發(fā)布終端的適用,且注明了“其他道路客參照使用” [2]。高速國(guó)標(biāo)主要對(duì)高速公路上應(yīng)用的LED可變信息標(biāo)志進(jìn)行了系統(tǒng)的要求。
2.2 各研究對(duì)象的功能羅列
本章將先羅列出NTCIP1203的功能對(duì)象集,然后分別羅列出高速國(guó)標(biāo)的要求。本章所羅列的功能主要用于3.1節(jié)中對(duì)利用NTCIP1203對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)高速公路用可變信息標(biāo)志常用功能的建議;3.2中對(duì)利用NTCIP1203對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)城市道路交通誘導(dǎo)可變信息標(biāo)志常用功能的建議。
2.2.1 NTCIP1203中的功能對(duì)象集研究
NTCIP1203中第五章中從5.2到5.12共提出11個(gè)功能對(duì)象集,涉及到約251個(gè)功能對(duì)象。每個(gè)功能對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)象標(biāo)示符(Object Identifier),而每個(gè)對(duì)象標(biāo)示符可從支持NTCIP的設(shè)備中進(jìn)行檢索并設(shè)置或獲取對(duì)應(yīng)的變量。本文將集中于對(duì)功能對(duì)象進(jìn)行研究,對(duì)象標(biāo)示符和其對(duì)應(yīng)的SNMP或STMP協(xié)議將不作為本文的主要內(nèi)容進(jìn)行描述。