DB12 T 3001-2015 电子不停车收费系统路侧单元应用技术规范.pdf
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1、ICS 35.240.60 R 07 DB12 天津市 地方标准 DB 12/T 3001 2015 电子不停车收费系统 路侧单元 应用技术规范 Technical specification for application of road side unit in electronic toll collection system 2015 -06 - 01 发布 2015 - 07 - 01 实施 天津市市场和质量监督管理委员会 发布 DB12/T 3001 2015 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 缩略语 2 5 基本构成 2 6 通
2、信协议 2 7 应用技术要求 4 8 环境条件 6 附录 A(规范性附录) 控制单元与射频单元之间的接口规格 7 附录 B(规范性附录) 路侧单元与 车道控制器间的数据接口协议 . 11 附录 C(规范性附录) 路侧单元与远程监控系统间的数据接口协议 . 29 附录 D(规范性附录) 测试指令和说明 . 52 DB12/T 3001 2015 II 前 言 为推进京津冀协同发展战略实施,北京 市质量技术监督局、天津市市场和质量监督管理委员会、河北省质量技术监督局共同组织制定本地方标准,在京津冀区域内适用,现予发布。 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由天津市交通运输
3、委员会提出并归口。 本标准由天津市交通运输委员会组织实施。 本标准起草单位:北京速通科技有限公司 、北京市交通委员会、天津市交通运输委员会、河北省交通运输厅 。 本标准主要起草人: 张北海、薛金银、李全发、俞宏熙、尤鑫、高文宝、吴佳、王占军、王梅、胡宾、范士明、岳雅峰、桂杰、王树甫、段起志、段作义、陈燮奇,杨永前、 汪东升、薛文、李友良、贾浩然 。 DB12/T 3001 2015 1 电子不停车收费系统 路侧单元 应用技术规范 1 范围 本标准规定了电子不停车收费( ETC)系统中 路侧单元的基本构成、通信协议、应用技术要求、环境条件等方面的内容。 本标准适用 于 收费 公路电子收费系统 和
4、停车场 收费 系统 ,自动车辆识别、车辆出入管理等领域可参照使用 。 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。 GB 2312 信息交换用汉字编码字符集 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2部分:试验方法 试验 A:低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2部分:试验方法 试验 B:高温 GB/T 14733.10 电信术语 天线 GB/T 20839 智能运输系统 通用术语 GB/T 20851.1 电子收费 专用短程通信 第
5、 1部分:物理层 GB/T 20851.2 电子收费 专用短程通信 第 2部分:数据链路层 GB/T 20851.3 电子收费 专用短程通信 第 3部分:应用层 GB/T 20851.4 电子收费 专用短程通信 第 4部分:设备应用 GB/T 20851.5 电子收费 专用短程通信 第 5部分:物理层主要参数测试方法 GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求 GB/T 28421-2012 电子收费 基于专用短程通信的电子收费交易 GB/T 28423-2012 电子收费 路侧单元与车道控制器接口 DB11/T 1039 电子不停车收费系统 电子标签应用技术规范 收费公路联网电子
6、不停车收费技术要求 交通运输部 2011年第 13号 公告 3 术语和定义 GB/T 14733.9、 GB/T 20839、 GB/T 20851.1、 GB/T 20851.2、 DB11/T 1039中 界定 的以及下列术语和 定义适用于本 文件 。 3.1 有效通信区域 effective communication area 路侧单元与电子标签进行正常交易的区域范围。 DB12/T 3001 2015 2 3.2 唤醒区域 wakeup area 电子标签能被路侧单元唤醒信号唤醒的区域范围。 4 缩略语 下列缩略语适用于本 文件 。 ACn: 有确认的命令 /响应( Acknowle
7、dged Command/Response) BST: 信标服务表( Beacon Service Table) DSRC: 专用短程通信( Dedicated Short Range Communication) EIRP: 等效全向辐射功率 ( Equivalent Isotropically Radiated Power) ETC: 电子收费 ( Electronic Toll Collection) FTP: 文件传输协议( File Transfer Protocol) OBU: 车载单元( On-Board Unit) PSAM:消费安全访问模块( Purchase Secure
8、Access Module) RF: 射频( Radio Frequency) RSU: 路侧单元( Road-Side Unit) SAM: 安全访问模块( Secure Access Module) VST: 车辆服务表 ( Vehicle Service Table) 5 基本构成 路侧单元的基本功能组成和外部数据接口见图 1。路侧单元主要由控制单元和 射频单元两部分组成。控制单元包括数字处理模块、电源和 SAM等,射频单元主要包括射频电路、辐射器等。路侧单元通过 DSRC接口与电子标签通信,通过有线数据接口与车道控制器 和远程监控系统 通信。 路侧单 元构 成 要求如下: 收费公路路侧
9、单元的控制单元和射频单元宜采用两个独立的实体设计; 停车场路侧单元的控制单元和射频单元宜采用一体式设计; 路侧单元应支持 4 个以上的 PSAM 卡 或同等功能的 SAM。 S A MD S R C 接 口网 口 / 串 口控 制 单 元射 频单 元电 子 标 签车 道 控 制 器 /远 程 监 控 系 统路 侧 单 元数 字 处 理 模 块电 源图 1 路侧单元的基本 构成 6 通信协议 6.1 物理层 DB12/T 3001 2015 3 6.1.1 射频参数 物理层部分参数要求见表 1,未列出参数要求见 GB/T 20851.1。其中路侧单元的 EIRP数值 在 13dBm33dBm的范
10、围可配置 , 相对应的配置参数 值为 5 25,此范围外的 EIRP数值和 对 应的 配置 参数值由厂商自行定义。 表 1 物理层部分 射频 参数要求 序号 参数 数值范围 备注 1 接收灵敏度 -80dBm 收费 公路适用 2 EIRP 可调范围 13dBm 33dBm 调整步长为 1dB 3 调制系数 0.7 0.9 下行参数 4 发射功率温度漂移范围 2dB 温度区间: -30 85 6.1.2 BST 数据帧与 14kHz 唤醒信号的时间间隔不大于 2 s。 6.2 数据链路层 6.2.1 BST 重发时间间隔 无电子收费交易时,两个连续的 BST的发射间隔宜为 10ms, 见图 2所
11、示 。 B S T ( n + 1 )1 0 m sB S T ( n )注: BST(n)表示第 n个 BST(含 14kHz唤醒信号) 。 图 2 BST 的重发时间间隔 6.2.2 下行 ACn 命令重发时间间隔 下行 ACn命令的数据帧重发时间间隔宜为 10ms。路侧单元应能够正确处理下行 ACn命令帧尾之后 160 s至 8ms内的 开始 响应的 上行数据帧 ,见图 3所示 。 下行 ACn命令的数据帧重发的 超时时间上限为 300ms。 D L ( n + 1 )T 11 0 m s1 6 0 sD L ( n )8 m s注: DL(n)表示第 n个 下行 ACn数据帧。 图 3
12、 下行 ACn 命令的重发时间间隔 DB12/T 3001 2015 4 7 应用技术要求 7.1 通信区域 7.1.1 收费公路应用 路侧单元的有效通信区域应满足至少在 3.2m 6.5m范围内可调 , 如图 4所示。 路侧单 元 应 具备 电子标签定位功能,定位误差不大于 0.5m。 收 费 岛收 费 岛栏杆射 频 单 元6 . 5 m3 . 2 m车 道 中 心 线有 效 通 信 区 域车 道 分 界 线车 道 分 界 线龙 门 架注: 默认 条件 为 电子标签安装面与水平面的夹角 45,电子标签距离路面高度 1.3m。 图 4 收费公路路侧单元的通信区域 7.1.2 停车场应用 路侧单
13、元的唤醒区域应满足至少在 3.2m 4.5m范围内可调。 对于唤醒区域外的电子标签的响应信号,路侧单元不应对其回应。 路侧单元的有效通信区域宜满足至少在 3.2m 4.5m范围内可调,如图 5所示。 收 费 岛收 费 岛栏杆射 频 单 元4 . 5 m3 . 2 m车 道 中 心 线有 效 通 信 区 域车 道 分 界 线车 道 分 界 线龙 门 架收 费 亭注: 默认 条件与图 4相同 。 图 5 停车场 路侧单元的通信区域 7.2 有线数据接口 7.2.1 控制单元与射频单元之间的接口 宜采用 铜 缆配 航空接头 的形式 ,规格见附录 A.1。 DB12/T 3001 2015 5 可采用
14、光纤 与电源线分离 的形 式, 规格见附录 A.2; 或者 采用 光 纤 与电源线合缆 的形式 , 规格见附录 A.3。 7.2.2 路侧单元与车道控制器之间的数据接口 7.2.2.1 接口规格 路侧单元与车道控制器之间的有线数据 接口 见 GB/T 28423-2012的第 6章 ,补充要求如下: 路侧单元应支持 网络接口 和串行接口通信 ; 网络接口采用 10/100M 及以上以太网, 通信 协议为 TCP/IP, 车 道 控制器 作为客户端,路侧单元作为服务端,端口号为 9527; 串行接口采用 RS-232/485 等 协议 ,通讯波特 率应至少 115200bps, 采用半双工的异步
15、串行通讯方式,无奇偶校验, 8 位数据, 1 个停止位。 7.2.2.2 接口 协议 路侧单元 与车道控制器之间的 接口 说明 见附录 B.1。 宜 支持集成命令接口, 接口协议 见附录 B.2;可支持基于 DSRC应用层服务原语及基于 DSRC的 ETC应用接口, 接口协议 见附录 B.3。 7.3 远程 监控接口 7.3.1 功能 收费公路路侧单元 宜 支持 远程监控和 管理系统,路侧单元通过网络接口与 远程监控 系统通信。路侧单元应支持 远程监 控 系统进行关键参数设定、配置管理、版本管理、日志管理、诊断测试等 远程 操作,并按要求上传测试结果、日志信息、告警信息等。 7.3.2 接口协
16、议 路侧单元和 远程监控 系统 之间 的 接口 协议 见附录 C。 7.4 交易时间 典型单次交易时间应 270ms。 7.5 安装 7.5.1 收费公路应用 路侧单元应采用正向吊装方式安装 ,射频单元中心点距路面 5.7m 5.8m,射频单元下方净空应大于5.5m。 射频单元中心点在车道上的投影点应在车道中心线上。射频单元 安装 的 俯角范围: 35 55,俯角为射频单元物理面法线与水平面夹角。 7.5.2 停车场应用 侧装方式的典型安装高度为 ( 净空) 2.0m 2.5m;吊装方式的典型安装高度(净空)为 3.0m 3.5m。 7.6 可靠性 7.6.1 使用寿命 路侧单元的使用寿命应不
17、低于 7年 。 DB12/T 3001 2015 6 7.6.2 平均 无故障 时间 路侧单元的平均无故障时间不低于 20000小时。 7.7 测试 要求 7.7.1 测试 条件 路侧单元 进行测试的初始条件 见收费公路联网电子不停车收费技术要求中的 13.1.3。 7.7.2 测试指令 路侧单元应根据测试指令输出相应的信号,测试指令 和说明 见附录 D。 8 环境条件 8.1 温度 路侧单元的各部分在以下温度范围应能正常工作,温度试验方法见 GB/T 2423.1和 GB/T 2423.2: 室外部分: -30 85 ; 分体式路侧单元的室内部分: -20 55。 8.2 防护等级 路侧单元
18、的室外部分应 满足 IP65要求 ,室内部分应 满足 IP53要求 。 8.3 材料 路侧单元的组成模块和附属材料应符合 GB/T 26572的相关要求。 DB12/T 3001 2015 7 A A 附 录 A (规范性附录) 控制单元与射频单元之间的接口规格 A.1 铜 缆 接口 A.1.1 线缆 规格 采用 16芯 内外绞合方式 铜缆 ,标配长度 50m。控制单元向射频单元供电, 电源电压为直流 48V,额定电流 4A。 A.1.2 航空接头规格 连接射频单元的 航空接 头 采用螺纹连接和卡口连接 方式 , 其中线缆接圆形插头,设备端接方形插座,插座装插针 ,插头装插孔 。 插头和插座尺
19、寸见图 A.1,图中尺寸数值单位为 mm。 连接射频单元的 线缆 插座 接 头的 线序见图 A.2, 线序从上到下 、 从左到右排列, 其中电源正极线序为 15,电源负极线序为 16, 接触体孔径 1.6mm。 其他线序功能由厂商自行定义。 线缆与控制单元的接口由厂商自行定义。 a) 插座规格 b) 插头规格 图 A.1 航空 接头 规格 图 A.2 插座 接头线序 A.2 光 缆 接口 A.2.1 构成形式 由 一根光 缆 和 一根电源线 组成 ,标配长度均为 50m。 控制单元向射频单元供电。 A.2.2 光纤规格 DB12/T 3001 2015 8 光 缆 由两根单模双芯光纤组成,衰减
20、值 小于 0.5dB/km。光纤接头采用 LC/APC方式,连接射频单元和控制单元两端的接头形式相同,外观尺寸见图 A.3。光纤接头应加装保护装置,具备防水 和 防尘性能。 图 A.3 光纤 接头 规格 A.2.3 电源规格 电源线由绝缘线缆和线缆接头组成,线缆接圆形插头,设备端接圆形插座,插座装插针,插头装插孔,连接射频单元和控制单元两端的接头形式相同。线缆电气指标:额定电压 300V,耐电压 2kV/m,火花电压 3kV。线缆接头尺寸见图 A.4,线缆插座尺寸见图 A.5。 a) 正视图 b) 侧视图 注: 图 a)中的 3个插孔 1为 48V直流电源, 2为保护地, 3为电源地 。 图
21、A.4 电源线缆接头规格 a) 正视图 b) 侧视图 图 A.5 电源线缆插座规格 A.3 光纤 与 电源合缆接口 A.3.1 构成形式 DB12/T 3001 2015 9 光 纤和 电源线 组合在一 根 线缆中 ,标配长度 50m。 控制单元向射频单元供电。 A.3.2 接头规格 光 纤与 电源 合缆的线缆接头为圆形插头,设备端接 方 形插座,插座装插针,插头装插孔,连接射频单元和控制单元两端的接头形式相同。 插头 规格 见 图 A.6, 插座规格见图 A.7。 连接射频单元的 插座 接头的线序见图 A.8, 引线功能定义见表 A.1。 LC注: 图中 L 100mm, C 35.6mm。
22、 图 A.6 光纤与电源合缆插头规格 注: 图中 D=25mm, E=33.3mm, F=26.97mm, G=24.61mm, H=3.25mm。 图 A.7 光纤与电源合缆插 座 规格 图 A.8 光纤 与 电源合缆 插座线序 DB12/T 3001 2015 10 表 A.1 光纤与电源合缆 的 线序定义 序号 定义 1 +48V 电源 2 -48V 电源 3 接地线 4 光 通道 1 接收 5 光 通道 1 发射 6 光 通道 2 接收 7 光 通道 2 发射 DB12/T 3001 2015 11 B B 附 录 B (规范性附录) 路侧单元与车道控制器间的数据接口 协议 B.1 接
23、口说明 B.1.1 接口描述 如图 B.1所示 , 路侧单元 的外部数据接口可分为如下三类: 接口:电子标签与 路侧单元 之间的 DSRC接口 ; 接口: 路侧单元 设备驱动程序的应用编程接口 ( API); 接口: 路侧单元 与 车道控制器 之间的接口 。 本 标准规定 接口 。 车 道 控 制 器电 子 标 签D S R C 应 用 层D S R C 数 据 链 路 层D S R C 物 理 层应 用 程 序E T C 应 用数 据E S A M路 侧 单 元D S R C 数 据 链 路 层D S R C 物 理 层R S - 2 3 2 / R S - 4 8 5 / 以 太 网D S
24、 R C 应 用 层5 . 8 G H z D S R C 应 用 编 程 接 口车 道 控 制 程 序 接 口 接 口 接 口电 子 收 费 应 用 程 序P S A M图 B.1 接口类型说明 B.1.2 数据帧格式 路侧单元 和 车道控制器 的 通信 数据帧格式 见 GB/T 28423的 7.1和 7.2节, 数据帧中各数据域的说明 如表 B.1所示 。 如无特别注明,数据均采用无符号 整型 编码。 以字节表示的数据, 均为高位字节在前低位字节在后的大端模式 。 对于未定义或者保留的参数默认值填 0。 表 B.1 数据帧格式 字段 描述 STX 帧开始标志,取值为 FFFFH RSCT
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