项俊平：关于信号控制系统与集成平台通讯协议的介绍
2013-08-01 11:52:48   来源：www.its114.com 作者:its114   作者:    评论：0

　　2013年7月25日，由国家道路交通管理工程技术研究中心及武汉理工大学智能交通系统研究中心的支持举办、南京市智能交通产业协会和智能交通管理杂志社联合主办的首届中国城市智能交通管理暨科技创新论坛在南京成功召开，本次论坛以"提升科技应用水平，助力交通安全管理"为主题，来自管理部门、科研院所、企事业单位的近30位代表进行了精彩的演讲。

　　连云港杰瑞电子有限公司智能交通事业部副总经理、博士项俊平进行了名为《关于信号控制系统与集成平台通讯协议的介绍》的主题发言，以下是发言实录。

　　项俊平：各位专家，各位同事大家好，今天我很荣幸能够跟大家介绍一下最近刚颁发一个标准。这个公安交通集成通信平台的第二部分，交通信号控制系统，在这里面，可能时间有限只介绍部分内容，选择这个课题的原因是因为我所在的单位，现在的专业就是做交通信号控制系统与设备，经常会出现与平台的对接，对接的时候。如果大家的协议是不同的，对接的难度比较大，浪费的资源多一些，我们需要对同样一件事情要做很多重复性一些代码开发工作。所以说，我们很欢迎这个协议推出。在信号控制领域，现在有一个现象，如果谁家系统和设备先进入某一个地区，别的企业想进入的时候，就涉及到怎么兼容，对接，这样在选择的时候，如果没有一个大家公用的标准的话，这种对接就不容易开展，对竞争来说，也不是很有利。

　　这个协议的背景以及这个协议解决的用户需求，以及一些协议结构和内容实现这块简单介绍一下。这份标准我参考了两份文献，一个是这个标准的发文稿，以及另外一篇关于协议的研究论文。1049这个协议一共分了十个部分，我们交通信号控制系统属于第二部分，从国际上来说，NTCIP协议是目前最广泛被接受的协议，初步构想来自于交通信号机需求，无论任何一种信号机，只要遵从这个NTCIP就可以实现互联、互操作性实时通信。现阶段NTCIP不光在信号控制这块，对电子设备间数据传输做了一些补充，主要目的确保交通控制与ITS系统组成单元的互操作性。这个系统分两大类，中心到外场，以及中心到中心应用。中心到外场包括路测的设施或者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。第二个中心到中心，主要是谈的是关心中心的计算机之间的传输，从这个角度说，1049标准协议就是C2C形式，就是交通信号控制系统和集中平台，这两个中心和中心之间通信规范。从国外来说，NTCIP分了五层的信息层、应用层、传输层、网络层、实体层。关键一个制订了信息层相关的标准，这个也是1049重点参考的一点。国内情况来说，国内在信号控制系统这块已经颁布了一个标准，就是GB/T20999-2008正式颁布的，这个标准所要说的事情是信号机，就是外场设备和上联机，也就是中心设备之间的数据通信。这个协议颁布以来，可以说对我们信号控制系统来说，是一个很大的进步。因为从一个没有规范到有规范，这是一个起点，但是应用不是很好，推广得也不是很好，首先连一个正式的检测机构没有，虽然说很多企业，包括这个标准制定的单位，都没有参照这个协议做了自己系统软件开发。所以在系统对接的时候，经常会出现A家信号机和B家信号机很难控制。之前提到的线协调，或者面协调没有办法做到，因为最基本的，相位差不一样，20999这个标准也参照了NTCIP协议，这个协议的话，缺点可以说是在应用层关注以参数代码为主的方式，没有体现应用层的优势，我们的信号机是基于这个开发的。这个协议最近还在修订中。

　　从发展趋势来看，这个协议的制定和今天我介绍的中心和中心这个协议，是一个需求。首先交通信号控制系统已经开始大规模建设，十二五有这样的规划指标的要求，目前可能中型城市能达到，但一些小城市未必能达到。十二五末，在工程和项目应用上会发现现在交通信号控制系统是一种联网控制和协调控制，需求会越来越多，我们做的工作会越来越多。第二点，交通指挥集成平台开始逐步建设，现在有很多大集成平台，他们希望做一个大平台，集成所有小子系统，那这个子系统之间怎么样能够实行一个统一的接口，这个工作也重要，否则你建设以后，就不能大数据，大数据最基本的融合应该是要从数据和协议的角度给他进行规范，否则的话，融合不了在一起。第三点，国内信号控制系统兼容不好，这点可能在两个企业做合作的时候会经常发现。

　　下面重点谈一下，这个标准建立的时候，能满足目前做信号控制和集成平台之间哪些需求，第一个，这个协议定位是一个中心到中心通信协议，刚才说08年颁布的协议，是一个C2F，就是中心到前段，这个是中心到中心，这两个协议如果组合在一起，基本上关于信号控制机构，在范围来说就差不多，当然细节没有它做得好。这个协议所做的事情，就是公安交通集成指挥平台通信协议标准，是基于XML语言规范的，它要解决的问题，给信号控制系统做四个方面的规范，一个是集中，就是说对这些各系统的各项信息，进行集中管理。第二个共享，外部信息可以获取交通信号控制系统的数据，同时交通信号控制系统也可以获取外部系统数据，实现数据双向交换，第三点，就是显示，可以不通过交通信号控制平台，直接在指挥中心显示交通信号控制系统一些动态数据，这样的话，不同厂家的信号控制系统可以建多套，指挥平台都可以把它集成起来。第四个监管，对整个交通信号控制系统运行的一些检测，以及日记、评估，查询、回溯，这里面包含的范围很多。

　　第二点，数据的一个基本的响应，这个数据交换的基本需求应该说有三点，第一个通用、开放可扩展，这种数据格式，第二点是数据交换内容是结构化和层次化，第三点能事前平台与不同厂家，信号控制的可靠通信和相互控制，解决对不同信号系统的兼容性问题。从控制系统，信号控制，交通信号控制这个功能来说，这个协议也能满足现在目前基本上需要一些功能，比如说与系统信号机通信，还有三级通信，中心区域和路口通信，以及一些各种协调方式的管理，以及是信息采集，还有数据输入和输出这样的一些故障报警之类的，还有其他一些功能。这些功能都做了一些定义和规范。对数据需求这块主要解决两块，一个系统配置数据，第二个、系统运营数据，配置数据包括系统基本信息以及区域配置信息，因为交通信号控制现在国内各种协议主要还是以区域，子区到路口信号机这几个层次，进行一些区域的信号配置，然后子区的配置的话，包括子区一些编号名称，以及一些列表信息，路口的配置是最基层的配置。系统运行数据，包括运行的各个状态数据，以及故障报警数据，实时控制数据，这些数据都做了规定，其他方面的需求，就是通用，比如可靠性，因为信号控制和别的其他集成子系统来说，有个基本的区别，对可靠性更高，因为它是一个能影响人的交通安全和生命一个系统。

　　通信协议的架构的话，像常用的网络，TCP/IP协议是在一个基础上变成一个五层协议，1049这个协议是基于信息层一个协议，是参照了OSI，以及NTCIP协议这样架构，也是一个五层协议，从信息层、应用层、传输层，子网络层和实体层，信号系统和集成平台之间都是从信息层进行对接的。它的实现方式，语言是用的是XML语言，这个语言的好处是一个统一的标准化数据格式语言，能实现数据一个可扩展，可移植和结构性强的特点，提供了一种异构性的，系统与厂商无关的一个统一解决方案，所以它是一个比较简单的性价比比较高的解决方案。这块主要提几个关键词。所以这边的话，通信、分包是一个关键词，所有的通信，双方的设计，都是以互发数据包形式实现数据交互，是通过在信息的前面，加上一些根源的和结尾标识进行一些判断，这里面是一个例子。第二个关键词，这个通讯协议，所有操作对象具体定义，实际上是他实现的主要模块，包括一些配置参数，包括区域、子区域，以及各个路口，包括各种状态，周期、阶段等等，最后是一个系统控制数据，包括控制方式，配置方案等等。上面我简单介绍了一下结构和内容实现，对这个协议下一步怎么做，有几点建议，第一点要进行大力推广，因为这个协议刚颁发不久，肯定会有一些问题，所以说第二个我建议，要进行一些及时修订，这样能对一些企业，像我们这样的企业进行一些开发的话，稳定性会好一些；第三点，做好检测，目前GB/T20999这个协议是没有专门的机构检测去检测的，我希望通过一些企业，去做一个推动，能够有一些专门机构做一些检测，只有通过检测的协议才能实现真正的兼容性，谢谢大家!