国家运输ITS通信协议(NTCIP)简介

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Project Draft

TS3.DCM

Device Data Dictionary

Device Data Dictionary

none

NTCIP Objects for SCP

Withdrawn

Application Profile

TCIP Control Center (CC) Objects

Amendment

Base Standard

Jointly Approved

White Paper

Information Report

NTCIP SP-Ethernet

Device Data Dictionary

Work Item, Approved

Work Item, Approved

none

TCIP Scheduling/Runcutting (SCH) Bus. Area Std.

NTCIP Object Definitions for Data Collection

Recommended Information Report

佳(使用动态对象)

TS3.TSS

Device Data Dictionary

none

NTCIP TP-Internet (TCP/IP and UDP/IP)

Jointly Approved

NTCIP CORBA Security Service Specification

TS3.2-1996

Working Group Draft

Information Report

Jointly Approved

TCIP Framework Standard

Interface Definition

Jointly Approved

none

Guide

TS3.3-1996

NTCIP AP-TFTP

NAN-2

Withdrawn

Base Standard

图 NTCIP标准架构

NTCIP AP-DATEX-ASN

User Comment Draft

STMP

TCIP-CC

Jointly Approved

Device Data Dictionary

Comm. Class Profile

NTCIP Standards Publications Format

也能传送任何基本数据元素?

User Comment Draft

City of Lakewood Colorado NTCIP Signal System

NTCIP Object Definitions for Transportation Sensor Systems (TSS)

Jointly Approved; Amended

NTCIP Assigned Numbers (NAN) - Part 1

Amendment

NTCIP SP-PPP/RS232

FOP for Using the NTCIP FADD and the IEEE ITS DR

图1 NTCIP组织架构

Project Draft

none

Recommended Standard

none

Recommended Standard

Information Report

Weather Report Message Set for ESS

Device Data Dictionary

Jointly Approved

User Comment Draft

Jointly Approved

支持

Generic Reference Model (GRM) for Traffic Management

NTCIP AP-STMF

Subnetwork Profile

Coordinators Draft

TS3.PRO

也能传送任何基本数据元素?

NTCIP Octet Encoding Rules (OER)

图 2 NTCIP与 National ITS Architecture间的关联

Device Data Dictionary

TCIP Passenger Information (PI) Bus. Area Std.

http://www.moc.gov.cn/hrcc2011/rencaigl_rcw/xueshujl_jyjl/jiaotongkj_xsjl/201108/t2011010009_1020235.html

Recommended Information Report

TS3.5-1996

图 Center-to-Field 通信的例子

Application Profile

Amendment

none

Editorial Committee Draft

Device Data Dictionary

InP-CORBA

  值得注意的是,一点Center-to-Center通讯相关计算机但会 处在外场(如信息服务亭、外场控制器等),NTCIP的Center-to-Center及Center-to-Field的通讯协议也支持那此拨号法子的通讯连接。

  不论是Center-to-Center或是Center-to-Field间的应用,NTCIP都支持诸如交通、公共运输、紧急管理、出行者信息及交通规划系统上所时需到的系统与设备。图 3 说明了不同的运输管理系统与设备间怎样才能通过NTCIP来进行整合,图中的Streets System (城市交通控制系统)即为本计划主要的研究对象。

TS3.6-1997

Working Group Draft

Jointly Approved

Recommended Information Report

  NTCIP标准制定程序池池含有以下步骤:

  1. 由联合委员会成员提出标准化工作主题。

  2. 联合委员会投票表决是否是针对该主题成立工作组(Working Group, WG)。

  3. 联合委员会组织相关专业成员成立该工作组。

  4. 工作组准备“工作组草案(Working Group Draft)”,并在网站上公告征求意见。

  5. 工作组修正草稿后制作“用户评注草案(User Comment Draft)”,提送至联合委员会审核。

  6. 联合委员会投票表决是否是公布“用户评注草案”。

  7. 联合委员会公布用户评注草案,并由SDOs审核文件。

  8. 工作组依照SDOs意见修正“用户评注草案”。

  9. 工作组决定是否是提送新版的“用户评注草案”回到步骤6,或进行下一步骤。

  10. 工作组制作“推荐标准草案(Draft Recommended Standard)”。

  11. 联合委员会审核“推荐标准草案”,投票表决是否是将文件提升为“推荐标准(Recommended Standard)”阶段,并交付SDOs审核。

  联合委员会将“推荐标准”交付SDOs。

  12. SDOs依照该人机构标准程序池池审核,投票通过NTCIP标准,并出版发行该文件。

  13. SDOs鼓励机构成员实施NTCIP标准并负责后续维护工作。

  14. NTCIP目前各项标准化工作之执行情况,汇总如表1所示。

Base Standard

STMP

Base Standard

none

国家智能交通系统工程技术研究中心 张北海 中交国通智能交通系统技术有限公司 肖媛媛

SNMP、STMP及SFMP的比较

TCIP-IM

Work Item, Approved

Application Profile

none

NTCIP Object Definitions for Video Switches

TS3.RMC

Jointly Approved

  1. NTCIP的发展历程

  NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)是美国针对智能运输系统(ITS)的电子设备间数据传输所制定的标准通讯协议,其主要目标是确保交通控制与ITS系统组成单元彼此之间的“互操作性”(Interoperability)与“互换性”(Interchangeability),简言之,NTCIP有望能成为运输工业未来的Internet。所谓“互操作性”,是处在NTCIP通讯网络内不同种类的系统装置之间可不也能相互引用对方提供的服务,那此系统装置可不也能是安装进去相同通讯链路的不同种类交通控制终端设施,或是不同控制中心之间的远程系统在线信息交换。所谓“互换性”,是指软硬件设备具有多个供货商,系统无需受限于供货商而原困软硬件设备置换时与系统联机的困难。

  交通信号控制系统可说是ITS的先驱,而交通信号控制器,亦即信号机,则是该系统中最主要的设备,NTCIP的构想而是我源自于交通信号控制器的应用需求。1992年美国国家电器制造商学着NEMA(National Electrical Manufacturers Association)后来开始英文英文英文 讨论与开发共通性的交通信号控制系统通讯协议。1995年5月,在美国联邦公路局FHWA(Federal Highway Administration)主导下,由各界代表组成了NTCIP指导小组(NTCIP Steering Group)以加速ITS标准化工作。1995年12月,NEMA完成第一版NTCIP通讯协议,但仅限于降速率单位单位的交通信号控制器使用。1996年12月,FHWA提供五百万美金的经费后来开始英文英文英文 制定NTCIP标准,并选折 了交通工程师学着ITE(Institute of Transportation Engineers)、美国州公路及运输官员学着AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)与NEMA代表FHWA执行相关工作。ITE、AASHTO与NEMA同时组成的NTCIP联合委员会(Joint Committee on the NTCIP)也取代了NTCIP指导小组,成为目前美国NTCIP推动工作的正式官方组织,主要执行的工作含有:

  1. 规划NTCIP未来的发展计划。

  2. 成立工作小组(Working Group,WG)制定通讯协议标准。

  3. 建议FHWA相关研究经费运用法子。

  4. 开发标准通讯协议测试工具(例如NTCIP Exerciser)。

  5. 协调美国其它标准化相关工作,例如DOT主导的ITS系统架构标准化。

  6. 通过报告、期刊与网站(www.ntcip.org)等法子推广NTCIP之技术与应用。

  NTCIP目前负责标准发展的工作小组有1八个,含有Actuated Signal Control (ASC)、Base Standards and Protocols (BSP)、Center-to-center Profiles (C2C)、Closed Circuit TV (CCTV)、Data Collection and Monitoring (DCM)、Dynamic Message Sign (DMS)、Environmental Sensor Station (ESS)、Global Objects (GO)、Joint Committee on the NTCIP (STRGRP)、Profiles、Ramp Metering (RM)、Signal Control and Prioritization (SCP)、Transportation Sensor Systems (TSS)、Technical Coordination Forum (TCF)等,所发展的NTCIP标准适用以下领域:

  Actuated Signal Control Messages (ASC)。

  Highway Advisory Radio Messages (HAR)。

  Dynamic Message Sign Messages (DMS)。

  Center to Center Profiles (CTC)。

  Communications Profiles (CP)。

  Environmental Sensor Station (ESS)。

  Ramp Meter Messages (RM)。

  DSRC Coordination (DSRC)。

  Video Camera Control Messages (VCS)。

  Advanced Sensor Messages (AS)。

  Transportation Sensor Systems (TSS)。

  Transit TCIP (TCIP)。

  NTCIP是美国ITS标准化工作的其中一环,其架构仿效Internet的做法,由AASHTO、ITE及NEMA作为NTCIP标准主要的发展机构NTCIP标准开发组织(NTCIP Standards Development Organizations,SDOs),另另好几个 机构则各派代表同时组成联合委员会,以商务媒体合作推动NTCIP标准化工作。整个NTCIP组织架构如图1所示。

none

Working Group Draft

AP-FTP

NAN-1

可选

NTCIP Objects for Signal System Masters

Information Report

Center Information Profile

SMI

  (注:资料来源www.ntcip.org,截至10003年10月8日)

  2. NTCIP的效益

  NTCIP为运营运输管理系统的机构或部门提供了更多的机动性和选折 。藉由统一的标准,NTCIP扫除了不同部门在协调上的障碍,并允许同一通讯线路上处在不同的设备种类和制造商生产的产品。即使原有的整套系统并这样 采用NTCIP,但但会 各运营部门在采购新设备时也能考虑采用兼容NTCIP的产品,依然能通过NTCIP在未来的采购及升级中获得益处。NTCIP主要的效益如下:

  2.1 处置设备过早淘汰

  NTCIP不但会 针对早期的设备来订定标准,但会 有了统一的标准,大多数的供货商都是在当前但会 是未来的商品中提供对NTCIP的支持。尽管但会 没得同另另好几个 通信线路中,运转另另好几个 混杂着NTCIP设备及非NTCIP的设备(或是那此设备虽支持NTCIP,但仍使用既有的通讯协议)的系统仍然是但会 的。假如有一天运营部门在采购设备时选折 NTCIP兼容的产品,就也能确保设备保持长期的可用性和兼容性,处置设备的过早淘汰,延长设备的使用期限。那此设备包括计算机软件、外场设备、任何类型的交通或运输控制或监测设备的控制器。

  2.2 提供更多的生产商供选折

  若使用单位决定其系统采用NTCIP架构,就可不也能向不同的供货商购买NTCIP兼容之产品、现场设备、软件等。他们说这样同一供货商之产品才也能充分运用其产品的功能,但大慨 在同一标准下,任何供货商都可不也能提供基本功能,交通单位选折 厂商的但会 将更冗杂,也可处置单一供货商的垄断。

  当另另好几个 运营部门采用了支持NTCIP的中央计算机系统时,他就也能从任另另好几个 提供支持NTCIP的产品的厂商那里购买一点的系统、外场设备或软件。他们说这样同一供货商之产品才也能充分运用其产品的功能。但大慨 在同一标准下,任何供货商都可不也能提供基本功能。开放的NTCIP标准,使得运营部门可不也能逐步地从另另好几个 厂商向从前厂商完整性更换其软件、控制器和一点外场设备,或是使得在将来给系统加进去去其它厂商的设备变得更加容易。同时,开放的NTCIP标准也以可处置单一供货商造成的垄断。

  2.3跨单位间的协调

  NTCIP 允许在不同运营部门间进行信息交换,同时在相互授权的情况下,执行一点指令以监控其它运营部门的系统情况。像例如的信息交换与协调可不也能通过手动或是自动的法子来进行。这样 一来,各运营部门间也能共享信息,但会 进行跨部门的控制,以提供用实时出行者信息,进行路网协调控制等。

  2.4 单一的通讯网路

  NTCIP 使得管理系统也能在相同的通信息道内与不同种类的设备间进行数及传输。例如通过过系统计算机上的软件来信号控制交叉路口边的可变情报板(Changeable Message Sign, CMS)以显示适当信息。通信网络通常是运输管理系统中最昂贵的组成主次之一,采用NTCIP则确保这项投资未来使用上的弹性。

  3. NTCIP所支持的系统及设备种类

  NTCIP 定义了一系列通用的通信协议以及专用于交通的数据字典和信息集来支持大多数运输管理用途的计算机系统和外场设备。NTCIP的应用一般分为两大类:中心到外场(Center-to-Field,C2F)及中心到中心(Center-to-Center,C2C)的应用。前者通常含有路侧设施但会 是各运营部门所拥有的车辆与管理中心的计算机之间的信息传输。而后者则主而是我管理中心的计算机或各个子系统之间的数据传输,那此计算机可处在同一房间内,也可不也能是处在相邻机构运营的管理中心内或是跨国的。NTCIP在ITS系统架构所扮演的角色如图2 所示:

操作难易度

User Comment Draft

TCIP-OB

Information Report

Device Data Dictionary

Device Data Dictionary

Amendment

none

none

Jointly Approved

Interface Definition

CORBA-Specific Reference Model (CSRM) for Traffic Management

NTCIP WashDOT Case Study on VMS

Device Data Dictionary

信息设置

提供路由及拨号

NTCIP Profile Framework

Jointly Approved

Jointly Approved; Amended

none

Information Report

NTCIP VDOT Case Study on VMS

NTCIP Phoenix Case Study on Signal Control

Device Data Dictionary

TP-Null

Registry

SNMP

可选

none

NTCIP Object Definitions for Environmental Sensor Stations (ESS)

Center Information Profile

NTCIP GO Definitions Amendment 1

Jointly Approved

Jointly Approved

TS3.CCTV

NTCIP Class B Profile Amendment 1

Working Group Draft

Recommended Standard

Working Group Draft

Project Draft

TCIP Spatial Representation (SP) Bus. Area Std.

User Comment Draft

NTCIP SP-PMPP/RS232

开发过程中

TCIP On-Board (OB) Objects

Device Data Dictionary

Center Information Profile

InP-C2C

Transport Profile

TS3.7-1998

表1 NTCIP标准发展现况

Application Profile

Jointly Approved

Minnesota DOT NTCIP ESS

NTCIP Objects for ELMS

CP-CLA

TS3.AP-CORBA

User Comment Draft

none

NTCIP CORBA Near Real-Time Data Service Specification

TCIP-SCH

Subnetwork Profile

NTCIP Assigned Numbers (NAN) - Part 2

Amendment

容易

Device Data Dictionary

Recommended Standard

none

none

NTCIP Administrative Policy and Procedure

AP-STMF

User Comment Draft

Device Data Dictionary

NTCIP SP-PMPP/FSK

Device Data Dictionary

NTCIP Standards Development Process

Jointly Approved

Working Group Draft

none

13

SP-PMPP/FSK

OER

  如上所示,大多数的底层标准都是现存于通信界,且行之多年的标准,NTCIP暂且打算针对于此来发展。ITS特有的标准主要位在于架构的上层,如:Information Level与Application Level。每另另好几个 NTCIP 通信协议堆栈都涉及到上层NTCIP特定的标准与下层目前既有的标准。下表显示 Center-to-Field可供选折 的标准。

Recommended Standard

Amendment

NTCIP Objects for Envirnomental Sensor Stations (ESS) Amendment 1

SP-PMPP/RS232

Recommended Standard

Working Group Draft

Jointly Approved

Message Set

Subnetwork Profile

Information Report

Jointly Approved

Information Report

none

none

Interface Definition

City of Mesa Arizona NTCIP Signal System

Base Standard

TP-INTERNET

User Comment Draft

AP-TFTP

none

NTCIP Simple Transportation Management Framework (STMF)

NTCIP TP-Transportation Transport Profile

InP-DATEX

数率单位使用数率单位-数据包开销对比

Jointly Approved

NTCIP STMF Amendment 1

NTCIP AP-CORBA

NTCIP Objects for DMS Amendment 1

TCIP Common Public Transportation (CPT) Objects

  STMP也能节省数率单位的使用,但会 在不频繁的信息需求下能提供所有SNMP的功能。事实上SNMP为STMP的子集,亦即任何支持STMP的管理系统亦能与使用SNMP的设备进行通讯。相较于SNMP,STMP最大的优点是利用一有效的编码机制来支持动态复合对象(Dynamic Composite Object )以有效降低封包的开销(Overhead)。动态复合对象也使得使用者也能自定订阅由任何对象组合而成的信息。但会 STMP是三种较具弹性且节省数率单位的选折 。不过比起目前发展心智性成熟期 是什么是什么图片 图片 期且有现成开发工具的SNMP来说,STMP在实作上困难一点。

  在Sub-network Level中,设备不论使用HDLC/PMPP或是以太网络都可不也能和其它使用相同的子网共享相同通信干线。每个设备都是被指分配唯一的地址以防与其它设备产生冲突。管理系统也能与在任一时间与任一设备进行通信,嘴笨 这样 ,同一时间内还是只允许与单一设备进行通信。不过NTCIP也具备广播(Broadcasting)的功能(比如系统的时间同步与校正),而在广播时,所有设备均这样响应信息。

  10 Center-to-Field 的通讯设备数率单位的考虑

  在规划另另好几个 NTCIP的Center-to-Field的通信网路时,中心与外场会不断进行信息交换,但会 要考虑以下的因素:

  数率单位单位(bps)

  传输法子(全双工、半双工,顺序的 或是 重叠的)

  传输延滞(包括 调制解调器的激活联机时间)

  现场设备的响应延滞(收到请求到响应间的时间)

  同一链路之设备间轮询(Polling)的时间

  传送信息的长度

  主次信息的发送频率

  同时信道或是网络线路的设备数

  通信频率(即轮询周期)

  前述七项将决定每个设备通信时所需花费的总时间。假设每个设备通信总时间是固定的(T),同一时间又有N个设备在同一信道上,则轮询的周期P就变为N×T。例如简单的计算可做为先行规划的考虑。

  嘴笨 NTCIP的STMP设计给低传输率(如11000 bps)使用,但会 STMP和过去设备使用的协议比起来数率单位依然缺乏好。弹性与数率单位间从前而是我另另好几个 权衡的问題报告 ,弹性愈好,数率单位自然就差。但会 对于既有设施而言,在设备数相同的情况下,采用STMP但会 无法维持同样的轮询周期。这是但会 后来 设备之协议但会 最佳化过,但假如有一天频宽够高,折衷的情况自然会下降。

  11 NTCIP针对目前的Center-to-Field系统的更新

  修改控制器或控制器的软件以兼容NTCIP似乎暂且可行,但会 会遇到的问題报告 有计算能力、内存使用、修改软件成本等,那此都将给旧有设备兼容NTCIP造成困难。在这种 软件无法更新或被替换的情况下,交通控制系统将持续使用旧有的设施、旧有的软件、旧有的通信协议与其它设备进行通信。在预算许可的情况下,但会 软硬件也能修改成兼容NTCIP,则应设法和制造商联系以升级相关软硬件。

  一般而言,NTCIP 是否是NTCIP的设备无法在同一通信信道上混用。但会 若一点设备共享同一信道一段话,则那此设备时需持续的升级以符合NTCIP的时需。若一计算机同时和NTCIP 兼容之设备与NTCIP不兼容的设备进行通信,则需采用不同的通讯端口来传输数据,同时也时需有着二套不同的通讯协议。

  以传统的交通控制系统为例,最但会 且最容易的处置法子为限制每个外场控制器采用单一通讯协议。这样具兼容于NTCIP控制器的外场控制器会被升级成提供NTCIP。从前可不也能处置外场控制器持续的供应两套不同的通讯协议且使用另另好几个 不同的通讯端口。

  即使系统仍然使用既有的通信协议,但在新购买控制器、软件包时最好选折 亦兼容NTCIP通讯协议的产品。有的厂商会在相同的软件包上提供现存的通讯协议及 NTCIP。在采购相关软硬件时,不论目前是否是采行NTCIP也最好选折 NTCIP兼容的产品,这样 将可保有未来升级的但会 性。

NTCIP CORBA Naming Convention Specification

TCIP-SP

Jointly Approved; Amended

TCIP-CPT

Device Data Dictionary

Jointly Approved

Base Standard

表 Center-to-Field可供选折 的标准

Recommended Amendment

TS3.4-1996

none

TCIP Fare Collection (FC) Objects

TCIP-PI

NTCIP Object Definitions for ASC

NTCIP InP-CORBA

  (注:暂且所有Sub-network及Plant Level的任意组合都可行 。)

  7 NTCIP 标准及通讯协议堆栈

  一后来开始英文英文英文 发展的NTCIP标准主要用于Center-to-Field的应用。这主次涉及到新的Application Level通信标准称为 STMP(简单运输管理协议:Simple Transportation Management Protocol)、新的Sub-network Level通信标准称为PMPP(单点对多点协议:Point-to-MultiPoint Protocol),以及Information Level中新的信息格式标准,称为对象(Object)。NTCIP在发展Center-to-Field之通信协议时,也包括了使用现存的标准:SNMP(Simple Network Management Protocol)及HDLC(High-Level Data Link Control)。其中SNMP用于Application Level,而HDLC则用于Sub-network Level。而后,NTCIP标准加入Center-to-Center的应用,并发展了新的Application Level通讯标准称为DATEX(数据交换:Data Exchange),以及使用现存的工业标准CORBA(通用对象请求代理体系:Common Object Request Broker Architecture)。

  NTCIP在1999年利用Profile 来规范每层应该使用的标准。在 Information Level 、Application Level、 Transport Level 及 Sub-network Level中,上述标准均已被认可。概要说明如下:

  HDLC(高级数据链路控制:High-level Data Link Control)- HDLC是面向位的,以数据帧为单位传送信息,传输的数据以二进制数据组成,不处在任何特殊的控制代码,但帧中的信息含有了控制和响应命令。它可支持全双工或半双工模式,适合于点对点和多点(多路播送或一对多)连接。HDLC的子集被用来向X.25、ISDN和帧中继网提供信令和控制数据链路。

  PMPP(点对多点协议:Point-to-Multipoint Protocol)- PMPP本质上与HDLC相同,可支持全双工或半双工模式,适用于点对点与和多点(多路播送或一对多)连接的通信架构。PMPP可说是修订自HDLC的子集合。

  SNMP (简单网络管理协议:Simple Network Management Protocol)- SNMP提供了简单但却占用较高数率单位(数率单位数率单位较低)的Center-to-Field应用,它主而是我根据同名的网际互联通信协议SNMP 改造而来。SNMP只适用于宽带的或是信息量少的网络。 SNMP已由互联网团体设计成也能在UDP/IP上运行,但它也能勉强在TCP/IP 或 T2/NULL上运行

  STMP(简单运输管理协议:Simple Transportation Management Protocol)- STMP 是SNMP的延伸,但会 采用动态复合对象(Dynamic Composite Objects)的法子,在传输上较SNMP而言更有数率单位。STMP适用于较降速率单位的但信息量大的网络,包括了交通信号控制系统。。但会 STMP支持降速率单位链路,但会 它可在T2/NULL上运行,但会 但会 有足够的可用数率单位,也可在UDP/IP 或 TCP/IP上运行。

  SFMP(简单固定信息协议:Simple Fixed Message Protocol)-针对低端外场设备的有效数率单位协议的需求但会 凸显了出来,如闭路摄像机控制器。NTCIP开发SFMP而是我为了满足这种 需求。但会 SFMP还不完善,但会 它还这样 被包括在NTCIP框架中

  DATEX (系统数据交换协议:Data Exchange Between Systems)- DATEX 提供了一般的Center-to-Center的数据交换协议。DATEX在点对点的网络中使用了一般的网际互联通信协议(TCP/IP 及 UDP/IP)来传递后来 定义过的信息,这是另另好几个 NTCIP工作小组所开发出的ISO标准,称为DATEX-ASN,但会 是全新标准,目前开发工具尚不完善。

  CORBA (通用对象请求代理体系:Common Object Request Broker Architecture)- CORBA 目前可说是计算机业界的心智性成熟期 是什么是什么图片 图片 期标准,开发工具比较完善。对于对象导向的系统而言,CORBA提供较DATEX来得更深度图的整合,不过对于实时的应用及松散的连结系统来说,但会 暂且适用。

  除了规范协议栈之外,系统设计者还时需在不同的可行方案之间进行选折 。大多数的选折 ,像每一层要采用哪个协议等最好一致。当然一点供货商的特定设备若不支持那此标准,也这样例外处置。不过要达到NTCIP的效益,在采购时,应该要求供货商提供的产品支持上述之标准。

  8 Center-to-Center的通信协议

  Center-to-Center的通信协议主要有三种:DATEX及CORBA。但会 涉及到各系统间的信息交换,这三种通讯协议都是其处在的必要。在同一网络中,使用三种通信协议是可行的,假如有一天任一中心能将不同通讯协议的信息进行相互交换即可。DATEX的目的在于提供一般时需简单且便宜的处置方案,不得劲适用于:

  系统时需实时且快速的数据传输

  系统的数率单位缺乏但会 数据传输的负载却不得劲

  非面向对象的系统

  相反,CORBA则提供了开放的架构来连接不同的面向对象的系统。假定另另好几个 系统之间的处置数率单位足够快且数率单位都是问題报告 ,则CORBA适用于例如系统的所有程序池池的信息传输。面向对象软件也能充份发挥CORBA的优点,但会 也能进行快速开发,但会 传统的过程性软件则这样。预期大多数的系统都是支持DATEX,甚至仅单独使用。即使网络上的一点系统是采用面向对象的,但会 也采用CORBA,也但会 会提供支持DATEX的系统接口来传递信息,以适应实时数据交换的需求。未来,经过一段时间后来 ,当网络上愈来愈多的用面向系统后来开始英文英文英文 使用且硬件环境也加强后,CORBA但会 成为未来的主流。同样的,那此非面向的系统则须反过来提供CORBA的接口来进行资料的交换。

  Center-to-Center的网络将允许每个系统向其它系统间要求提供信息。每个系统也能接受或是拒绝其它系统的要求。传输的信息有但会 是一点数据资料,都是但会 是针对其它系统进行的控制。以另另好几个 交通信号控制系统给其它系统传送信息为例,那此信息内容将包括信号灯的配时信息。利用DATEX来进行信息交换,那此信息有但会 对单一另另好几个 红绿灯进行控制或是某组红绿灯进行控制,也但会 而是我将控制的结果传给中心。不论是上述那种情况,使用者都也能要求信息只传一次或是持续不断地传送。在DATEX的系统中,也能指定资料只传一次,或是周期性的传送,或是在一点特殊情况下传送(主动回报)。除非是只传送一次的情况,但会 信息将不断的传送,直到这种 指令后来开始英文英文英文 或是新的指令到来。

  9 Center-to-Field的通讯协议

  NTCIP提供三种相关的通信协议来定义Center-to-Field的通讯,这另另好几个 通讯协议分别是互联网的简单网络管理协议(SNMP),简单运输管理协议(STMP)和简单固定信息协议(SFMP),最后一项协议正在发展当中。追溯来源,SNMP及 STMP都源于网际网络中的Simple Network Management Protocol (SNMP)。SNMP及STMP使用NEMA TS 3.x 系列所定义出的相同信息对象。下表为 SNMP、STMP及SFMP间的简单比较。

Jointly Approved

Work Item, Approved

Working Group Draft

Jointly Approved

NTCIP InP-C2C

Project Draft

  下面以另另好几个 简单的NTCIP中心到外场(Center-to-Field)的标准堆栈的例子来说明。另另好几个 堆栈可不也能视为完整性NTCIP标准架构中的子集,在不同的层中传递信息。一点堆栈在一点层中会包括另另好几个 以上的标准,这代表了通讯协议也能使用其中的任意另另好几个 标准。下图显示了中心将信息通过SNMP、PMPP、FSK MODEM、双绞线传递给外场设备。

Registry

TCIP-FC

Texas DOT Statewide NTCIP Integration

Subnetwork Profile

Device Data Dictionary

NTCIP Global Object (GO) Definitions

图3 利用NTCIP进行整合ITS各子系统

SP-PPP/RS232

Jointly Approved

NTCIP Objects for ASC Amendment 1

NTCIP Class B Profile

TCIP-FRAME

TS3.SWITCH

Recommended Information Report

none

Information Report

User Comment Draft

NTCIP AP-FTP

Application Profile

NTCIP Object Definitions for Dynamic Message Signs (DMS)

none

User Comment Draft

Project Draft

Device Data Dictionary

none

TS3.AP-DATEX

User Comment Draft

  NTCIP可应用的系统及设备大慨 含有:

  1. Center-to-Field

  动态信息标志

  交通信号控制器

  车载感应器及控制器

  环境检测器

  匝道计量仪

  车辆检测器

  视频切换

  公路照明控制

  上述各项的组合

  2. Center-to-Center

  交通管理(高速公路/街道,城市/乡村)

  运输管理(公共汽车/铁路/一点)

  紧急事故管理

  停车管理

  出行者信息(所有模式)

  商用车辆营运规划

  上述各项的组合

  一点NTCIP的应用都与实时通讯有关,但会 涉及到连续的、自动化的信息及指令的传送。NTCIP也提供了使用者与远程机器通讯功能。历史资料也可不也能利用NTCIP来传送。当然其它的通讯标准,像是e-mail 及 ftp 等不得劲为Internet所设计的通讯标准,也适用此一目的。人与人(human-to-human)间的通讯最好是透过传真机/电话及网际网络的通讯协议,但在Center-to-Center的通讯协议中,NTCIP依旧提供基本的功能以进行人与人之间的沟通。

  4 NTCIP不支持的应用功能

  在智能运输系统中,一点信息传送因其不得劲的需求而要采用其它的标准。NTCIP的成果在于和那此不同标准进行协调整合以达成实际运作的要求。那此标准成果包括:

  1. 路侧设施分派经过车辆的信息或向经过的车辆发送信息。这主次内容涉及到短距离、短时间、快速且精简的无线数据传输,如专用短程通信DSRC。 而NTCIP主要适用于路侧设施与中央计算机之间的通讯传输。

  2. 由摄像机或其它媒体所传来的全动态的图像传输。这主次内容涉及到不得劲的通讯协议来负载大量且连续的信息流以显示图像,但会 此主次已有一点标准处在,如MPEG等。但会 有图像传输的需求,NTCIP系统仍可不也能通过另一通讯信道来传送输图像资料。

  3. 传送出行者信息给一般道路使用者的车辆。这部份牵涉到了不得劲的通讯协议,比如FM广播,RDS等。NTCIP适用于暂且同的信息来源传送交通信息给ISP(Internet Service Provider),再由ISP通过广播或副载波的法子将交通信息发布出去。

  4. 金融交易的通信。这主次内容涉及到不得劲的加密及安全方面因素,目前NTCIP并这样 支持。

  5. 操作监控与先进车辆控制及与安全相关的车内通讯。这主次内容涉及到了不得劲的通讯协议以应付同一车辆内不同装置之间的高速与故障自动处置的信息传输。

  6. 路侧机箱内的控制器与电子设备间的传输。这部份牵涉到不得劲的通讯协议以完成短距离的快速信息传输。

  5 NTCIP的通讯模块及分层

  起初的NTCIP遵照OSI参考模型的规范,对于控制中心与现场设备或控制中心之间连接的标准,分别定义Class B、Class A、Class C及Class E三种分级配置。新版的NTCIP标准已不再使用Class来分级,而采用模块及分层法子来传输,例如ISO的OSI 7层。一般而言,两台计算机或其它电子设施间的数据传输和下面这几层有关,为了区别于ISO和Internet所定出的Layer,NTCIP 以 Level 来分层。

  1. Information Level (信息层) - 这种 层主要提供程序池池处置的数据元素、对象、信息等的传输标准,像是TCIP、TS3.5、MS/ETMCC等。

  2. Application Level (应用层)- 这种 层主要提供信息包的行态及会话管理的标准,像是SNMP、STMP、DATEX、CORBA、FTP等,属于OSI中Application、Presentation、Session等Layer。

  3. Transport Level(传输层) - 本层主要提供信息打包、分割、组合及路由等方面的标准,诸如TCP,UDP,IP等,属于OSI中Network、Transport等Layer。

  4. Sub-network Level (子网络层) - 此层提供实体接口的标准,像是调制解调器、网络卡、CSU/DSU等以及封包传送,如HDLC、PMPP、PPP、Ethernet、ATM等,属于OSI中数据链路层(Data-link Layer)。

  5. Plant Level(实体层)- 实体层含有了实体的通讯传输介质,例如铜导线、铜轴电缆、光纤、无线通讯等,属于OSI中Physical Layer。

  纵观上述的通信分层分级行态,除了Information Level具有交通运输产业的独有行态外,其它各层的标准及功能则都与现有计算机工业界标准几乎相同。但会 ITS涉及在一点不同领域、不同功能的实体之间传送的标准对象、信息等,像是交通、运输、出行者信息、紧急管理,故Information Level 与现存工业标准之间有着较大的差异。

  对于子网络层及传输层而言,那此主次可使用既有电信及计算机产业中但会 发展心智性成熟期 是什么是什么图片 图片 期的标准。除了在应用层,NTCIP自行制订了STMP,在子网络层,NTCIP自行制订了PMPP 之外,NTCIP暂且打算在这种 领域发展新的标准,而是我选折 ITS中要采用那此标准以及那此标准与其它标准间的配合情况。NTCIP在这几层中不得劲着重于应用层。嘴笨 这主次已处在一点标准,且那此标准亦能满足主次NTCIP的需求,但考虑到ITS的不得劲时需,该层是在现存标准的基础上继续延伸或是发展出全新的通讯协议(如STMP)以符合ITS的要求。那此 ITS的特殊通讯需求包括了:

  1. 连续的、自动化的、安全且实时的大量数据信息在各单元间的网络传输。

  2. 在路侧的嵌入式处置器及车上设备之间传送的连续、大量的实时数据,这主次信息须共享降速的通讯信道及要求很低的延滞时间。

  但会 不同层之间可不也能采用不同的业界现有通信标准或是专为ITS的不得劲需求而开发出来的全新标准,但会 NTCIP所提供的一系列通讯协议可不也能满足大多数的ITS需求。

  6 NTCIP的架构

  在不同层之间,可不也能采用不同的标准来传送信息,但会 那此标准之间都是兼容的。三根信息在NTCIP架构中的每层至多使用另另好几个 标准来传输。这种 利用一连串标准来递送信息称为标准的堆栈“Stack of Standards”,或是通讯协议堆栈“Protocol Stack”。不同的设备在交换信息时,有但会 主次信息采某一组标准来传输,其它信息则采另一组标准来传输。下图说明了NTCIP 的架构,显示出在每层都可不也能选折 不同的标准来传递资料。

Recommended Amendment

Transport Profile

NTCIP Objects for CCTV Camera Control

NTCIP Objects for Network Camera Operation

none

Jointly Approved

SP-Ethernet

CORBA Base Object Model for TMS

User Comment Draft

NTCIP Transportation Management Protocol (TMP)

Device Data Dictionary

Washington State DOT NTCIP ESS

NTCIP InP-DATEX

none

TCIP Incident Management (IM) Bus. Area Std.

NTCIP Guide

NTCIP Object Definitions for Ramp Meter Control (RMC)

SFMP

Device Data Dictionary

Comm. Class Profile

none