06-第6部分-城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范

城市公共交通智能化应用示范工程技术要求第6部分：城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范2015年12月I目次前言..........................................................................III1范围.........................................................................12规范性引用文件...............................................................13术语、定义和缩略语............................................................14系统总体框架.................................................................25协议构成.....................................................................46语义和语法...................................................................57数据帧.......................................................................98消息帧......................................................................129会话........................................................................26IIIII前言《城市公共交通智能化应用示范工程技术要求》分为11部分：——第1部分：城市公共交通智能化应用示范工程总体技术要求；——第2部分：城市公共交通管理与服务信息系统数据元；——第3部分：城市公共交通管理与服务信息系统数据交换规范；——第4部分：城市公共汽电车车载智能服务终端；——第5部分：城市公共汽电车车载智能服务终端与调度中心间通信协议；——第6部分：城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范；——第7部分：城市公共汽电车电子站牌技术要求及数据通讯协议；——第8部分：城市轨道交通客流数据采集与传输规范；——第9部分：城市公共汽电车智能调度系统技术要求；——第10部分：城市公共交通出行信息服务技术要求；——第11部分：城市公共交通行业监管系统技术要求。本部分为城市公共交通智能化应用示范工程技术要求的第6部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。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这些专利的责任。本部分由全国城市客运标准化技术委员会（SAC/TC529）提出并归口。本部分起草单位：交通运输部公路科学研究院、郑州天迈科技股份有限公司、青岛海信网络科技股份有限公司、深圳市锐明视讯技术有限公司、欧科佳（上海）汽车电子设备有限公司、北京中交国通智能交通系统技术有限公司、北京市交通信息中心、深圳市交通运输委员会、北京四通智能交通系统集成有限公司、博康智能网络科技股份有限公司、深圳市标准技术研究院、济南市城市交通研究中心、安徽富煌和利时科技股份有限公司、深圳市蓝泰源信息技术股份有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、重庆城市交通开发投资（集团）有限公司、株洲市公共交通有限责任公司、广州交通信息化建设投资营运有限公司、新乡市公共交通总公司。本部分主要起草人：郭建国、刘冬梅、李松刚、李斌、孙继业、朱雷、陈智宏、刘方栋、余枫、宋向辉、衣倩、舒林、刘振顶、董红军、池剑锋、丁丽媛、朱雪良、高瑞鑫、宋一鸣、王逢宝、缑家瑞、李健、胡佳妮、潘勇、张晓亮、桑丽、李俊卫、汪林、王晶、王文静、乔国梁、秦余、喻晓、欧勇辉、范黎林、肖晖、敬明、王海鹏、许新昆、沃睿峰、李聪。IV1第6部分：城市公共汽电车车载智能服务终端数据总线接口通信规范1范围本部分规定了城市公共汽电车车载智能服务终端与扩展设备间进行数据通信的系统总体框架、协议构成、语义和语法、数据帧、消息帧和会话。本部分适用于城市公共汽电车车载智能服务终端与扩展设备间通过RS485、CAN总线方式进行通信控制的情况。2规范性引用文件下列文件对于文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所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。SAEJ1939-71:2002商用车控制系统局域网CAN通信协议第71部分：应用层—车辆（RecommentedpracticeforserialcontrolandcommunicationvehiclenetworkPart71:Vehicleapplicationlayer）GB/TXXXX-XXXX城市客运术语第1部分：通用术语城市公共交通智能化应用示范工程技术要求第4部分：城市公共汽电车车载智能服务终端城市公共交通智能化应用示范工程技术要求第5部分：城市公共汽电车车载智能服务终端与调度中心间通信协议3术语、定义和缩略语《城市客运术语第一部分：通用术语》（GB/TXXXX-XXXX）和本系列技术要求《城市公共汽电车车载智能服务终端》界定的以及下列术语和定义适用于本文件：3.1术语和定义3.1.1媒体播放机mediaplayer安装于公共汽电车上用于播放音、视频信息的设备。3.1.2信号优先设备publictransportprioritydevice实现公共交通优先通行功能的设备，分为车载单元与路侧单元。3.1.3公交优先设备车载单元onboardunitofpublictransportprioritydevice安装于公共汽电车上，通过无线通信方式与公交优先设备路侧单元进行通信、发送优先通行请求信号的设备。23.1.4公交优先设备路侧单元roadsideunitofpublictransportprioritydevice安装于路口，通过无线通信方式与公交优先设备车载单元进行通信，并能将接收到的优先通行请求通过有线方式发送给信号机的设备。3.1.5数据元素dataelement描述人、地点、物体等概念的单一属性。3.1.6数据帧dataframe由多个数据元素或其他数据帧构成，描述人、地点、物体等概念的多个属性的集合。3.1.7消息帧messageframe由多个数据元素或数据帧构成，用于描述一次消息传递。3.1.8会话session用于执行业务的一组消息的序列，包含业务的开始、保持和终止。3.2缩略语CAN：控制器局域网络（ControllerAreaNetWork）GBK：汉字内码扩展规范（ChineseInternalCodeSpecification）RS485：美国电子工业协会推荐接口标准485UTC：协调世界时（UniversalTimeCoordinated）4系统总体框架4.1系统示意图公共交通车载电子设备包括车载智能服务终端与扩展设备。3其他设备车载智能服务终端外设总线违章抓拍仪乘客计数器其他总线报站显示屏腰屏n报站显示屏报站显示屏尾屏报站显示屏腰屏1报站显示屏前屏...路牌腰牌n路牌路牌尾牌路牌腰牌1路牌头牌...车辆运行位置显示牌2车辆运行位置显示牌车辆运行位置显示牌n车辆运行位置显示牌1...电子收费机2电子收费机电子收费机n电子收费机1...投币机2投币机投币机n投币机1...媒体播放机2媒体播放机媒体播放机n媒体播放机1...车载单元路侧单元公交优先设备图1车载智能服务终端与扩展设备连接示意图如图1所示，车载智能服务终端与扩展设备使用串行总线的方式进行通讯。扩展设备包括报站显示屏、路牌和车辆运行位置显示牌、电子收费机、投币机、媒体播放机、乘客计数器、公交优先设备车载单元和违章抓拍仪等。4.2硬件接口要求4.2.1接口通信规程车载智能服务终端与扩展设备数据交换采用串行数据总线，如RS485、CAN总线：——采用半双工的RS485总线接口，宜使用速率19200bps、数据位8位、停止位1位、无奇偶校验位；——采用CAN总线接口，宜使用速率50kbps。4.2.2RS485总线接口规范车载智能服务终端与扩展设备通讯使用RS485总线接口应遵循如下规范：——车载智能服务终端作为主机，是系统中通信的发起者，其他扩展设备作为从机，被动地响应主机命令；——从机只有在响应主机指令、发送应答消息时才置于发送状态，其余为接收状态；4——主机发送广播指令时，从机不发送应答消息；——主机发送非广播指令时，被指定的从机在接收到指令后应在5ms之后500ms之内开始发送应答消息；——从机在发送完指令后5ms内，应切换为接收状态；——主机发出指令后500ms之内没有收到应答消息，认为该指令发送失败并重发，重发3次无效认为从机失效。4.2.3CAN总线接口规范车载智能服务终端与扩展设备通讯使用CAN总线接口应遵循如下规范：——车载调度终端和扩展设备均可作为发起设备发起会话，发起设备发送命令时，其他设备作为接收设备，根据命令中设备的目标地址确认是否需要响应；——发起设备发送非广播指令时，接收设备在接收到指令后应在500ms之内开始发送应答消息；——发起设备发出指令后500ms之内没有收到应答消息，则认为该指令发送失败并重发，重发3次无效认为接收设备失效。5协议构成5.1RS485接口协议构成RS485接口协议构成见图2。消息帧数据帧消息帧校验值消息帧类型数据帧集合消息帧长度数据帧n数据帧1……数据帧2数据帧类型数据帧长度数据元素集合数据元素1……数据元素2数据元素n结束符开始符版本号流水号源地址目标地址图2车载RS485接口协议构成图5.2CAN接口协议构成5.2.1CAN接口协议构成CAN接口协议由报文ID域和报文数据域构成，见图3。SADAFNEI8RC8814数据段……0-64→位CAN接口协议报文ID域报文数据域图3CAN接口协议构成图5报文ID域是标识一个报文的惟一编号。SA（SourceAdress）是源地址，DA(DestinationAdress)是目标地址，FN(Framenumber)是报文帧序号，EI(EndIndentifer)是报文结束标识，RC(Retransmissioncounter)是报文重发计数器。5.2.2报文ID域报文ID域构成见表1。表1报文ID域协议报文ID（扩展帧，共29bit，从右到左依次为b0~b28）源地址（8bit）目标地址（8bit）报文帧序号（8bit）报文结束标识（1bit）报文重发计数器（4bit）这两个域定义了报文的源地址和目标地址。对于任何设备，如果设备自身地址与接收到消息的目标地址不相同应忽略此消息。所有设备作为消息响应者应对广播地址（0xFF）作出监听和响应。当前报文的CAN帧序号。CAN帧序号从0开始标记，最大值255。一个报文最多拆分为256个CAN帧，共可发送2048字节数据。0----当前发送CAN帧为本报文结束帧。1----当前发送CAN帧非本报文最后一帧数据。首次发送计数器置0，报文重发时，首帧此计数器加1，其他帧此计数器值同首帧发送计数器值。5.2.3报文数据域报文数据域构成见图4。消息帧数据帧消息帧校验值流水号消息帧类型数据帧集合消息帧长度数据帧n数据帧1……数据帧2数据帧类型数据帧长度数据元素集合数据元素1……数据元素2数据元素n版本号图4报文数据域6语义和语法6.1数据类型定义6.1.1基本数据类型基本数据类型定义见表2。6表2基本数据类型基本数据类型说明BOOLEAN布尔类型，具有两个值（TRUE和FALSE）的简单类型INTEGER整数类型，值是零、正整数或负整数的简单类型STRINGGBK编码的字符串NUMERICSTRINGGBK编码的字符串，但限定只能为数字OC