NTCIP 1203對中國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)即國家智能交通系統(tǒng)通信協(xié)議，是美國全國范圍內(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中針對可變信息標(biāo)志的功能對象定義及協(xié)議要求。其優(yōu)勢是系統(tǒng)化的對可變信息標(biāo)志在交通領(lǐng)域應(yīng)用時所需的全面功能做了詳盡的描述。其劣勢是由于過于詳盡，比較難被學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

本文首先對可變信息標(biāo)志的在國內(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。其次將國內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對象與NTCIP中所規(guī)定的功能對象進(jìn)行一一對比。最后使國內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對象與相關(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)志在國內(nèi)應(yīng)用時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

通過對NTCIP的功能對象和國內(nèi)可變信息標(biāo)志的功能要求的對比，使得國內(nèi)可變信息標(biāo)準(zhǔn)的功能對象與相關(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)志在國內(nèi)應(yīng)用時的互換性和互操性提供可循基礎(chǔ)。

1.1.2 研究意義

近年來越來越多的國家開始建設(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（中國）外，以美國、荷蘭、香港、新加坡、印度、中東等國家和地區(qū)發(fā)展較為迅速。

以美國為主導(dǎo)的以NTCIP1203為主要通信協(xié)議及功能對象要求的國家還包含了中國香港、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)。

我國涉及到可變信息標(biāo)志功能對象要求較為通用的是中國國家標(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)一的國家級通用協(xié)議。

NTCIP1203作為對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。

比較而言國內(nèi)由于在系統(tǒng)性反應(yīng)功能方面沒有統(tǒng)一的國家級通用協(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)的直接對接。

本文對于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)于功能對象的部分在國內(nèi)得到更廣泛的理解。并且讓有能力生產(chǎn)符合國標(biāo)要求的可變信息標(biāo)志生產(chǎn)商在設(shè)計符合美國要求的設(shè)備時，在功能對象和通信協(xié)議上有可供參考的資料。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前為止，國內(nèi)針對NTCIP中功能對象的研究尚不多見。

1.2.2 國外研究現(xiàn)狀

美國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)和我國標(biāo)準(zhǔn)在功能對象方面進(jìn)行系統(tǒng)性的對比較為少見。

1.3 研究內(nèi)容

1.3.2 美國國家標(biāo)準(zhǔn)NTCIP中對可變信息標(biāo)志功能的要求

研究美國國家標(biāo)準(zhǔn)對LED可變信息標(biāo)志功能的要求，并研究其主要的功能對象集，從對象集中篩選出適用于國標(biāo)的功能對象。

1.3.2 中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009中對可變信息標(biāo)志功能的要求

研究國家標(biāo)準(zhǔn)對LED可變信息標(biāo)志功能的要求，并列出其要求的功能對象集，用于和NTCIP進(jìn)行對比。

2 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)與功能要求羅列

2.1 適用范圍

2.1.1 美國國家標(biāo)準(zhǔn)NTCIP1023的適用范圍

NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)是美國針對智能運(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ITE(Institute of Transportation Engineers)、美國州公路及運(yùn)輸官員協(xié)會AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)與美國國家電器制造商協(xié)會NEMA（National Electrical Manufacturers Association）共同組成的NTCIP聯(lián)合委員會在美國聯(lián)邦公路局FHWA(Federal Highway Administration)主導(dǎo)下編制。NTCIP1203主要針對于可變信息標(biāo)志的功能對象定義及協(xié)議要求。其優(yōu)勢是系統(tǒng)化的對可變信息標(biāo)志在交通領(lǐng)域應(yīng)用時所需的全面功能做了詳盡的描述。美國國家交通包含高速公路和城市公路均在可變信息標(biāo)志（在美國又稱DMS，動態(tài)信息標(biāo)志）的通信及功能對象要求上適用NTCIP1203。

2.1.2 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009的適用范圍

中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23828-2009（下文中略為：高速國標(biāo)）由中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布，規(guī)定了發(fā)光二極管（LED）可變信息標(biāo)志在中國范圍內(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]。高速國標(biāo)主要對高速公路上應(yīng)用的LED可變信息標(biāo)志進(jìn)行了系統(tǒng)的要求。

2.2 各研究對象的功能羅列

本章將先羅列出NTCIP1203的功能對象集，然后分別羅列出高速國標(biāo)的要求。本章所羅列的功能主要用于3.1節(jié)中對利用NTCIP1203對應(yīng)實(shí)現(xiàn)國內(nèi)高速公路用可變信息標(biāo)志常用功能的建議；3.2中對利用NTCIP1203對應(yīng)實(shí)現(xiàn)國內(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中的功能對象集研究

NTCIP1203中第五章中從5.2到5.12共提出11個功能對象集，涉及到約251個功能對象。每個功能對象對應(yīng)一個對象標(biāo)示符（Object Identifier），而每個對象標(biāo)示符可從支持NTCIP的設(shè)備中進(jìn)行檢索并設(shè)置或獲取對應(yīng)的變量。本文將集中于對功能對象進(jìn)行研究，對象標(biāo)示符和其對應(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。