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剖析.docx
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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剖析
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
目次
前言III
1范围1
2规范性引用文件1
3术语、定义和缩略语1
4系统总体框架2
5协议构成4
6语义和语法5
7数据帧9
8消息帧12
9会话26
前言
1《城市公共交通智能化应用示范工程技术要求》分为11部分：
2——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；
3——第2部分：
城市公共交通管理与服务信息系统数据元；
4——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；
5——第4部分：
城市公共汽电车车载智能服务终端；
6——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；
7——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；
8——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；
9——第8部分：
城市轨道交通客流数据采集与传输规范；
10——第9部分：
城市公共汽电车智能调度系统技术要求；
11——第10部分：
城市公共交通出行信息服务技术要求；
12——第11部分：
城市公共交通行业监管系统技术要求。
13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。
14本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
15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。
16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。
17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。
18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。
19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。
3.1.4
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485
UTC：
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。
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；
——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。
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。
图3CAN接口协议构成图
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。
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。
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
STRING
GBK编码的字符串
NUMERICSTRING
GBK编码的字符串，但限定只能为数字
OCTETSTRING
8位位组串类型
6.1.2定长数据类型
定长数据类型的定义见表3。
表3定长数据类型
类型定义
字节数
说明
BOOLEAN:
:
=BOOLEAN
1
布尔型，1字节字符，1表示TRUE，0表示FALSE
BYTE:
:
=INTEGER（-128..127）
1
1字节字符
UBYTE:
:
=INTEGER（0..255）
1
1字节无符号字符
SHORT:
:
=INTEGER（-32,768..32,767）
2
2字节整型
USHORT:
:
=INTEGER（0..65,535）
2
2字节无符号整型
LONG:
:
=INTEGER
（-2,147,483,648..2,147,483,647）
4
4字节整型
ULONG:
:
=INTEGER（0..4,294,967,295）
4
4字节无符号整型
TIME:
:
=INTEGER（0..4,294,967,295）
4
表示自UTC时间1970年1月1日0时到当前时间的秒数
6.1.3变长数据类型
变长数据类型的定义见表4。
表4变长数据类型
类型定义
字节数
说明
FOOTNOTE:
:
=STRING（SIZE（1..255））
n
短文本，最多255个字节
TELEPHONE:
:
=NUMERICSTRING（SIZE（1..16））
n
电话号码，最多16个数字字符
MEMLONG:
:
=OCTETSTRING（SIZE（1..2,000,000）
n
长数据，最多200万个字节
6.2编码规范
6.2.1字节编码
字节共8位，从高位至低位用b7～b0表示。
6.2.2数据元素编码
6.2.2.1数据元素
数据元素描述人、地点、物体等概念的单一属性，是数据的基本单元。
6.2.2.2定长数据元素编码
定长数据元素以网络字节序编码。
6.2.2.3变长数据元素编码
变长数据元素编码方式见表5。
表5变长数据元素编码
信息项
类型
字节数
说明
数据内容长度
USHORT
2
不包含长度本身
数据内容
UBYTE
n
6.2.3数据帧编码
6.2.3.1数据帧编码方式
数据帧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。
编码方式见表6。
表6数据帧编码
信息项
类型
说明
数据帧类型
UBYTE
数据帧长度
USHORT
不包含数据帧类型和数据帧长度本身
数据元素1
--
--
数据元素2
--
--
…
--
--
数据元素n
--
--
注1：
“--”表示需要视具体元素内容确定类型和说明。
注2：
本标准以下表格中出现的“--”的含义与注1一致。
6.2.3.2数据帧类型
每个数据帧都对应一个数据帧类型，数据帧类型是惟一的。
6.2.3.3数据帧长度
不包含数据帧类型和数据帧长度本身的其他数据元素的总字节数。
6.2.4消息帧编码
6.2.4.1消息帧编码方式
消息帧由一个或多个数据帧构成，用于描述一次消息传递。
消息帧编码见表7。
表7消息帧编码
信息项
类型
说明
消息帧类型
UBYTE
消息帧的惟一编号
消息帧长度
USHORT
所有消息帧的总长度
数据帧1
--
--
数据帧2
--
--
…
--
--
数据帧n
--
--
注：
“--”表示需要视具体元素内容确定类型和说明。
6.2.4.2消息帧类型
标识每个消息帧的惟一编号。
6.2.4.3消息帧长度
消息帧长度为数据帧1至数据帧n的总长度。
6.2.5报文编码
6.2.5.1RS485
RS485报文编码应包含以下部分：
a）开始符：
一个字节，用0x7E表示；
b）版本号：
高四位表示主版本号，低四位表示副版本号。
当前版本号为2.0，用0x20表示；
c）流水号：
用于消息的匹配确认，0～255循环使用；
d）源地址：
表示源通信端点的惟一通信标识号，应符合本系列技术要求第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》（JT/TXXX.5-2015）中7.2.20中的设备地址定义；
e）目标地址：
表示目标通信端点的惟一通信标识号，应符合本系列技术要求第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》（JT/TXXX.5-2015）中7.2.20中的设备地址定义；
f）消息帧；
g）校验值：
从版本号至校验值之前所有字节的异或值；
h）结束符：
一个字节，用0x7F表示。
6.2.5.2CAN
CAN报文编码应包含以下部分：
a）报文ID域应包含以下内容：
1）源地址：
表示源通信端点的惟一通信标识号，应符合本系列技术要求第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》（JT/TXXX.5-2015）中7.2.20中的设备地址定义；
2）目标地址：
表示目标通信端点的惟一通信标识号，应符合本系列技术要求第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》（JT/TXXX.5-2015）中7.2.20中的设备地址定义；
3）报文帧序号：
当前报文的CAN帧序号；
4）报文结束标识：
表示报文结束；
5）报文重发计数器：
记录报文重发次数。
b）报文数据域应包含以下内容：
1）版本号：
高四位表示主版本号，低四位表示副版本号。
当前版本号为2.0，用0x20表示；
2）流水号：
用于消息的匹配确认，0～255循环使用；
3）消息帧；
4）校验值：
从版本号至校验值之前所有字节的异或值。
6.2.6转义
在RS485接口协议中，对消息内除开始符和结束符以外的数据，在传输前按照如下规则进行转义：
0x7E转义为0x7D0x5E；
0x7F转义为0x7D0x5F；
0x7D转义为0x7D0x5D。
7数据帧
7.1数据帧类型定义
数据帧类型定义见表8。
表8数据帧类型定义
数据帧类型
数据帧名称
0x01
线路编号
0x02
线路中文名称
0x03
线路英文名称
0x04
线路图片点阵
0x05
业务类型
0x06
上行总站数
0x07
下行总站数
0x08
车站序号
0x09
车站类型
0x0A
车站中文名称
0x0B
车站英文名称
表8数据帧类型定义（续）
数据帧类型
数据帧名称
0x0C
宣传语编号
0x0D
宣传语类型
0x0E
宣传语内容
0x0F
实时时钟
0x10
到离站类型
0x11
数据查询
0x12
显示方式控制
0x13
亮度控制
0x14
音量控制
0x15
信号优先
0x16
位置信息
0x17
透传数据
0x18
指令应答
0x19
厂商代码
0x1A
版本信息
0x1B
设备故障
0x1C
投币机数据
0x1D
考勤数据
0x1E
客流数据
0x1F
发动机仪表数据
Ox20
拍照数据
0x21
速度控制
0x22
控制指令
0x23
应答信息
0x24～0x9F
保留
0xA0～0xFF
自定义
7.2线路编号
线路编号数据帧用于初始化及服务播报，见表9。
表9线路编号
数据元素
数据类型
线路编号
ULONG
7.3线路中文名称
线路中文名称数据帧用于初始化及服务播报，见表10。
表10线路中文名称
数据元素
数据类型
线路中文名称
FOOTNOTE
7.4线路英文名称
线路英文名称数据帧用于初始化及服务播报，见表11。
表11线路英文名称
数据元素
数据类型
线路英文名称
FOOTNOTE
7.5线路图片点阵
线路图片点阵数据帧用于初始化及运营服务播报，见表12。
表12线路图片点阵
数据元素
数据类型
说明
图片点阵数据
MEMLONG
单色图片格式：
将点阵数据，从左到右，从上到下，每8个点分为一组，组内从第1个点至第8个点分别编入一个字节的b0至b7位，对应位为1表示该点有效，否则无效。
7.6业务类型
业务类型数据帧用于初始化及服务播报，见表13。
表13业务类型
数据元素
数据类型
说明
业务类型
UBYTE
0x01上行
0x02下行
0x03环行
0x04停主站
0x05停副站
0x06～0x1F保留
0x20～0x7F自定义
0x80出场
0x81进场
0x82加油
0x83加气
0x84包车
0x85小修
0x86大修
0x87一保
0x88二保
0x89三保
0x8A放空
0x8B校车
0x8C停场
表13业务类型（续）
数据元素
数据类型
说明
业务类型
UBYTE
0x8D～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.7上行总站数
上行总站数数据帧用于初始化，见表14。
表14上行总站数
数据元素
数据类型
上行总站数
UBYTE
7.8下行总站数
下行总站数数据帧用于初始化，见表15。
表15下行总站数
数据元素
数据类型
下行总站数
UBYTE
7.9车站序号
车站序号数据帧用于运营服务播报，见表16。
表16车站序号
数据元素
数据类型
说明
车站序号
UBYTE
标识当前线路每个车站的惟一编号；车站序号上行从1开始依次递增；下行从1开始依次递增
7.10车站类型
车站类型数据帧用于运营服务播报，见表17。
表17车站类型
数据元素
数据类型
说明
车站类型
UBYTE
0x01上行首站
0x02上行末站
0x03下行首站
0x04下行末站
0x05中途站
0x06～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.11车站中文名称
车站中文名称数据帧用于运营服务播报，见表18。
表18车站中文名称
数据元素
数据类型
车站中文名称
FOOTNOTE
7.12车站英文名称
车站英文名称数据帧用于运营服务播报，见表19。
表19车站英文名称
数据元素
数据类型
车站英文名称
FOOTNOTE
7.13宣传语编号
宣传语编号数据帧用于宣传用语播报，见表20。
表20宣传语编号
数据元素
数据类型
说明
宣传语编号
ULONG
标识每条宣传语的惟一编号
7.14宣传语类型
宣传语类型数据帧用于宣传用语播报，见表21。
表21宣传语类型
数据元素
数据类型
说明
宣传语类型
UBYTE
0x01普通宣传语
0x02实时宣传语
0x03动态宣传语
0x04静态宣传语
0x05～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.15宣传语内容
宣传语内容数据帧用于宣传用语播报，见表22。
表22宣传语内容
数据元素
数据类型
宣传语内容
MEMLONG
7.16实时时钟
实时时钟数据帧用于表示现在的时间值，用于扩展设备的校时功能，见表23。
表23实时时钟
数据元素
数据类型
说明
时间
TIME
UTC时间，自1970年1月1日零点零分到现在的秒数。
时区
BYTE
东区用正数表示，西区用负数表示，如东8区用+8表示
7.17到离站类型
到离站类型数据帧用于运营信息播报，见表24。
表24到离站类型
数据元素
数据类型
说明
到离站类型
UBYTE
0x01到站
0x02离站
0x03～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.18数据查询
数据查询数据帧用于查询扩展设备信息，见表25。
表25数据查询
数据元素
数据类型
说明
数据查询
UBYTE
0x01查询厂商代码
0x02查询版本信息
0x03查询故障信息
0x04查询业务数据
0x05查询考勤数据
0x06查询投币机数据
0x07查询拍照数据
0x08查询透传数据
0x09～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.19显示方式控制
显示方式控制数据帧用于报站显示屏、路牌等的显示方式控制，见表26。
表26显示方式控制
数据元素
数据类型
说明
显示方式
UBYTE
0x00从左到右显示
0x01从右到左显示
0x02从上到下显示
0x03从下到上显示
0x04～0x9F保留
0xA0～0xFF自定义
7.20亮度控制
亮度控制数据帧用于报站显示屏、路牌等的亮度控制，见表27。
表27亮度控制
数据元素
数据类型
说明
亮度等级
UBYTE
0x00熄灭
0x01最暗
…
0x09最亮
0x0
升级会员 