GA T 1743-2020 道路交通信号控制机信息发布接口规范.pdf
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1、 ICS 35.240 CCS R 85 GA 中华人民共和国公共安全行业标准 GA/T XXXX-XXXX 道路交通信号控制机信息发布接口规范 Specifications for the information release interface of traffic signal controller (报批稿) XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中华人民共和国公安部 发布 GA/T XXXX XXXX I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号和缩略语 . 2 5 通则 . 2 6 信息格式 . 2
2、7 消息内容 . 5 附录 A(规范性)信息格式 . 6 参考文献 . 17 GA/T XXXX XXXX II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 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专利的责任。 本文件由全国道路交通管理标准化技术委员会 ( SAC/TC 576) 提出并归口。 本文件起草单位:公安部交通管理科学研究所、 中国信息通信研究院、中国移动通信集团有限公司、 华为技术有限公司、无锡华通智能交通技术开发有限公司 。 本文件主要起草人: 孙正良、何广进、刘东波、徐棱、余冰雁、刘
3、玮、刘航、代磊磊、马超锋、杨 光、蔡玉宝、张志云。 GA/T XXXX XXXX 1 道路交通信号控制机信息发布接口规范 1 范围 本 文件规定 了道路交通信号控制机信息发布的通信要求、信息格式与消息内容。 本文件适用于面向车联网应用的 道路交通信号控制机信息发布。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中 ,注日期的引用 文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 2260 中华人民共和国行政区划代 码 GB 14886 道路交通信号灯设置与安装规范 GB 14887 道路
4、交通信号灯 GB/T 31418 道路交通信号控制系统术语 GB 35789.1 机动车电子标识通用规范 第 1 部分:汽车 GB/T 38779 有轨电车道路通行安全技术规范 GA/T 543.5 公安数据元( 5) GA/T 543.9 公安数据元( 9) GA/T 543.10 公安数据元( 10) 3 术语和定义 GB 14886、 GB 14887、 GB/T 31418、 GB/T 38779界定的以及下列术语和定义适用 于本文件。 3.1 交通管控与信息服务平台 traffic control and information service platform 汇聚道路交通控制、交
5、通流、交通事件等各类信息,集成交通指挥、调度、控制与信息发布 等功能,并提供信息服务的中心平台。 3.2 路侧车联网通信设备 roadside internet of vehicles communication equipment 车联网路侧单元 roadside unit; RSU 安装在路侧,通过 V2X 通信技术与路侧交通管控设备、车载单元等交互信 息,支持车联网业 务的功能实体。 GA/T XXXX XXXX 2 3.3 路侧交通管控设备 roadside traffic control and management equipment 安装在路侧,用于交通控制、交通信息采集与发布的
6、设备。 注: 包括 道路交通信号控制机、交通监测设备、可变限速标志、潮汐车道标志、道路交通诱导可变信息标志 等。 4 符号和缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CRC:循环冗余码校验( Cyclical Redundancy Check) IP: 网际协议 ( Internet Protocol) TTL: 生存时间或寿命 ( Time To Live) UDP: 用户数据报协议 ( User Datagram Protocol) UTC: 协调世界时 ( Coordinated Universal Time) 5 通则 道路交通信号控制机(以下简称“信号机”) 与 交通管控与信息服务平台、路侧
7、车联网通信 设备、其他路侧交通管控设备等之间 的通信要求如下: a) 物理层,宜采用以太网接口,至少支持 10/100BASE-T 全双工通信; b) 网络与传输层,网络层宜采用 IP 协议,传输层宜采用 UDP 协议; c) 应用层,应采用基于信息帧封装的数据表交换方式,信息格式应符合第 6 章的 规定。 6 信息格式 6.1 约定 6.1.1 字节序 超过 1个字节的数字值以“ 小端字节序”格式编码。单个或多字节按位表示,最大位( Bit n) 在最左侧,最小位( Bit 0)在最右侧。 6.1.2 数字表示 数字前未加标识的数字为 10进制,数字前以“ 0 x”为标识的数字为 16进制:
8、 a) 123 表示 10 进制 123; b) 0 x123 表示 16 进制 123。 6.2 信息帧结构 信息帧结构包括帧开始、数据表、校验码与帧结束 4个部分,信息帧结构应与图 1相符。 GA/T XXXX XXXX 3 0 x C 0 0 x C 0 0 x D B 0 x D C 0 x D D 0 x D B 0 x D B 0 x C 0 校 验 码 数 据 表 帧 开 始 帧 结 束 图 1 信息帧结构 6.3 信息帧内容 信息帧的帧开始、数据表、校 验码与帧结束内容应符合下列要求: a) 帧开始与帧结束长度分别为 1 字节,取值 0 xC0; b) 数据表之后,帧结束之前,
9、应有校验码,长度为 2 字节。校验码使用 CRC16,生成多项式 为 X16+X15+X2+1,初始值为 0 xFFFF,生成校验码的校验范围为数据表的所有字节; c) 校验结束后应进行数据转义,数据表或校验码中某字节值为 0 xC0 时使用 0 xDB、 0 xDC 转 义替换,为 0 xDB 时使用 0 xDB、 0 xDD 转义替换。 6.4 数据表结构 数据表由链路码、发送方标识、接收方标识、时间戳、生存时间、协议版本、操作类型、对 象标识、签名标记、 保留、消息内容及签名证书构成,数据表结构应符合表 1 的规定。 表 1 数据表结构 链路码 发送方 标识 接收方 标识 时间戳 生存
10、时间 协议 版本 操作 类型 对象标识 签名 标记 保留 消息内容 签名 证书 6.5 数据表内容 数据表内容应符合以下要求: a) 链路码:数据接收链路,用 于不同链路数据转发,由 2 个字节组成,按位取值, Bit0: 路侧车联网通信设备, Bit1:交通管控与信息服务平台, Bit2:除信号机以外的其他路 侧交通管控设备, Bit3:信号机; b) 发送方标识:发送方唯一身份,长度 7 字节。编制规则为:行政区划代 码 +类型 +编号, 行政区划代码、类型、编号的取值应符合表 2 的规定; 表 2 发送 /接收方标识取值 序号 名称 字节数 取值 描述 1 行政区划代码 3 099999
11、9 包含省、市、县级, 6 位数字,取值应符合 GB/T 2260 的规定 2 类型 2 发送 /接收方类别,按位取值: Bit15:路侧车联网通信设备 Bit14:交通管控与信息服务平台 Bit13:除信号机以外的其他路侧交通管控设备 Bit12:信号机 Bit11Bit0:保留 3 编号 2 165535 设备或平台的唯一编号,其中,广播方式接收 方标识取值65535( 0 xFFFF) GA/T XXXX XXXX 4 c) 接收方标识:接收方唯一身份,长度 7 字节。编制规则为:行政区划代码 +类型 +编号 , 行政区划代码、类型、编 号的取值应符合表 2 的规定; d) 时间戳:数据
12、表的 生成时间点,长度 6 字节。前 4 个字节为 UTC 时间,后 2 个字节保留, 用于时间扩展; e) 生存时间 ( TTL):时间戳之后数据表有效的时间,长度 1 字节,单位为秒( s); f) 协议版本:协议的 具 体 版本号 ,长度 1 字节,取值 0 x10; g) 操 作类型: 数据表的 查询、设置、应答等 操作类型, 长度 1 字节, 取值应符合表 3 的规 定; 表 3 操作类型 位 2进制值 16进 制值 含义 说明 7 1 固定字段 固定值为 1 6 0 0000000 0 x80 查询请求 发送查询消息 0000001 0 x81 设置请求 保留,用于发送设置消息 0
13、000010 0 x82 主动上报 主动上报数据 0000011 0 x83 查询应答 对查询请求的应答 0000100 0 x84 设置应答 保留,用于对设置请求的应答 0000101 0 x85 主动上报应答 保留,对主动上报的应答 0000110 0 x86 出错应答 保留,用于接收到的数据包存在错误应答 0000111 0 x87 信息广播 广播数据 其他 保留 h) 对象标识 : 数据对象唯一编码 ,长度 2 字节 。由对象分类编码( 1 字节) +对象名称编码 ( 1 字节)构成 , 取值应符合表 4 的规定 ; 表 4 对象标识 对象标识 取值 说明 分类 /编码 名称 /编码
14、信号控制状态 /01 信号机运行状态 /01 0 x0101 描述信号机 当前 运行状态。如: 正常工作 状态 , 未 工作 状态 ,故障状态 等 信号控制方式 /02 0 x0102 描述信号机当前控制方式,如:黄闪控制、多时段控 制、手动控制、感应控制、无电缆协调控制、单点优 化控制、公交信 号优先、紧急事件优先等 信号灯灯色状态 /03 0 x0103 描述当前信号灯组的灯色和剩余时间 动态交通标识 /02 车道功能状态 /01 0 x0201 描述可变车道当前车道功能、是否过渡状态等 车道 /匝道控制信息 /02 0 x0202 描述当前车道 /匝道关闭或开启信息 信号控制参数 /03
15、 当前信号方案色步信息 /01 0 x0301 描述信号机当前运行方案的灯色及时长 下一个周期信号方案色步信 息 /02 0 x0302 描述信号机下一个周期将要运行新方案的灯色及时长 交通状态 /04 交通流信息 /01 0 x0401 描述各车道交通流量、平均车速、排队长度等 交通 运行 状态信息 /02 0 x0402 描述各车道的交通运行状态 其他信息 /05 车辆运行状态信息 /01 0 x0501 描述行驶车辆当前的位置坐标、速度、车头 方向角 等 交通事件信息 /02 0 x0502 描述车辆上报的交通事故、路面障碍等 注: 色步是指灯色变化顺序与灯色持续时间。 GA/T XXX
16、X XXXX 5 i) 签名标记:标记数据表内容是否具有“签名证书”字段, 长度 1 字节。 按位取值, Bit0 取值: 0-无签名证书字段, 1-有 签名证书字段, Bit1Bit7 保留; j) 保留 : 长度 3 字节,用于数据表扩展的数据标识或内容定义; k) 消息内容 : 发送消息的数据内容,查询请求信息帧无消息内容字段,具体内容应符合附 录 A 的规定; l) 签名证书 : 消息内容(含消息内容)之前所有数据的数字签名,用于数据的验签,具体 由签名数据字段长度、证书数据字段长度和签名数据、证书数据内容组成。 7 消息内容 信号机发送的消息类型包括信号机运行状态、信号控制方式、信号
17、灯灯色状态、车道功能状 态、车道 /匝道控制状态、当前信号方案色步信息、下一个周期信号方案色步信息、交通流信息、 交通 运行状态信息、车辆运行状态信息、交通事件信息,每 类消息支持的操作类型、操作要求与 信息格式应符合表 5的规定。 表 5 消息表 序号 消息类型 操作类型 说明 1 信号机运行状态 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合附录 A中表 A.1的规定 2 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式见应符合表 A.2的规定 3 信息广播 信号机在运行状态发生变化时主动发送,信息格式应符合表 A.4的规定 4 信号控制方式 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合表 A.5的规定
18、 5 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式应符合表 A.6的规定 6 信息广播 信号机在信号控制方式发生变化时主动发送,信息格式应符合表 A.8的规定 7 信号灯灯色状态 信息广播 信号机 每 1s发送 1次信号灯控制路口的灯色状态信息,信息格式应符合表 A.9的规定 8 车道功能状态 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合表 A.13的规定 9 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式应符合表 A.14的规定 10 信息广播 信号机控制的车道功能状态发生变化时主动发送,信息格式应符合表A.18的规定 11 车道 /匝道控制状 态信息 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合表
19、A.19的规定 12 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式应符合表 A.20的规定 13 信息广播 信号机控制的车道 /匝道信号发生变化时主动发送,信息格式应符合表A.23的规定 14 当前信号方案色步 信息 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合表 A.24的规定 15 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式应符合表 A.25的规定 16 信息广播 信号机在新周期开始时主动发送,信息格式应符合表 A.30的规定 17 下一个周期信号方 案色步信息 查询请求 查询方主动发送,信息格式应符合 表 A.31的规定 18 查询应答 信号机收到查询后立即应答,信息格式应符合表 A.32
20、的规定 19 信息广播 信号机在下一个周期信号方案变化时发送,信息格式应符合表 A.33的规定 20 交通流信息 信息广播 信号机在统计周期结束后主动发送,信息格式应符合表 A.34的规定 21 交通运行状态信息 信息广播 信号机在统计周期结束后主动发送,信息格式应符合表 A.38的规定 22 车辆运行状态信息 主动上报 信号机接收路侧车联网通信设备周期性上报的车辆运行状态信息,向交通管控与信息服务平台发送,信息格式 应符合表 A.42的规定 23 交通事件信息 主动上报 信号机接收路侧车联网通信设备上报的车辆自动侦测交通事件信息,向交通管控与信息服务平台发送,信息格式应符合表 A.44的规定
21、 GA/T XXXX XXXX 6 附 录 A (规范性) 信息格式 A.1 信号机运行状态 A.1.1 信号机运行状态 查询 信号机运行状态查询信息格式应符合表 A.1的规定。 表 A.1 信号机运行状态 查询 链路码 发送方 标识 接收方 标识 时间戳 生存 时间 协议 版本 操作 类型 对象标识 签名 标记 保留 签名 证书 0 x80 0 x0101 A.1.2 信号机运行状态 查询 应答 信号机运行 状态查询应答信息格式应符合表 A.2的规定。 表 A.2 信号机运行状态查询应答 链路码 发送方 标识 接收方 标识 时间戳 生存 时间 协议 版本 操作 类型 对象标识 签名 标记 保
22、留 消息内容 签名 证书 0 x83 0 x0101 应符合表 A.3 的规定 表 A.3 信号机运行状态消息内容 序号 名称 字节数 取值 描述 1 消息长度 2 065535 整数 , 此消息总字节数 2 经度 4 -180180 单精度浮点型数据,路口中心点经度 符合 GA/T 543.9 公安数据元 DE01119 3 纬度 4 -9090 单精度浮点型数据,路口中心点纬度 符合 GA/T 543.9 公安数据元 DE01120 4 海拔高度 2 -2006000 在同一个经纬度有多层路口时应填写, 单位 为米( m) 5 信号机时间 4 UTC 时间 6 信号机运行状态 1 03 整
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