NTCIP 1203对中国智能交通可变信息标志的互换性和互操性的启发

摘要：

NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)即国家智能交通系统通信协议，是美国全国范围内用于控制智能交通设备数据传输的统一通信协议。

1203是NTCIP中针对可变信息标志的功能对象定义及协议要求。其优势是系统化的对可变信息标志在交通领域应用时所需的全面功能做了详尽的描述。其劣势是由于过于详尽，比较难被学习和应用。

本文首先对可变信息标志的在国内高速公路交通领域所最常用到的功能进行罗列和分析。其次将国内可变信息标准的功能对象与NTCIP中所规定的功能对象进行一一对比。最后使国内可变信息标准的功能对象与相关协议在最大程度上符合统一标准，为实现可变信息标志在国内应用时的互换性和互操性提供可循基础。

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.1.1 研究目的

通过对NTCIP的功能对象和国内可变信息标志的功能要求的对比，使得国内可变信息标准的功能对象与相关协议在最大程度上符合统一标准，为实现可变信息标志在国内应用时的互换性和互操性提供可循基础。

1.1.2 研究意义

近年来越来越多的国家开始建设主要应用于高速公路和城市交通信息发布的智能交通显示设备，其中除我国（中国）外，以美国、荷兰、香港、新加坡、印度、中东等国家和地区发展较为迅速。

以美国为主导的以NTCIP1203为主要通信协议及功能对象要求的国家还包含了中国香港、新加坡、印度等。从可变信息标志政府招标项目的技术要求文件中可以得到全面的体现。

我国涉及到可变信息标志功能对象要求较为通用的是中国国家标准GB/T 23828-2009，但该标准尚缺乏关于系统性反应功能要求方面统一的国家级通用协议。

NTCIP1203作为对功能要求描述详尽的基础通信协议在海外有十分成功的应用。尤其在不同厂家的设备互换性和其设备与上位机的兼容性方面具有很大的优势。

比较而言国内由于在系统性反应功能方面没有统一的国家级通用协议因此不同厂家的设备基本不可能实现互换和与现有上位机的直接对接。

本文对于NTCIP1203的研究是为了让NTCIP1203关于可变信息标志的通信协议中关于功能对象的部分在国内得到更广泛的理解。并且让有能力生产符合国标要求的可变信息标志生产商在设计符合美国要求的设备时，在功能对象和通信协议上有可供参考的资料。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

目前为止，国内针对NTCIP中功能对象的研究尚不多见。

1.2.2 国外研究现状

美国NTCIP标准作为交通控制通信标准而言十分全面，但就其标准和我国标准在功能对象方面进行系统性的对比较为少见。

1.3 研究内容

1.3.2 美国国家标准NTCIP中对可变信息标志功能的要求

研究美国国家标准对LED可变信息标志功能的要求，并研究其主要的功能对象集，从对象集中筛选出适用于国标的功能对象。

1.3.2 中国国家标准GB/T 23828-2009中对可变信息标志功能的要求

研究国家标准对LED可变信息标志功能的要求，并列出其要求的功能对象集，用于和NTCIP进行对比。

2 标准基础与功能要求罗列

2.1 适用范围

2.1.1 美国国家标准NTCIP1023的适用范围

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[1]。

其中NTCIP1203由交通工程师学会ITE(Institute of Transportation Engineers)、美国州公路及运输官员协会AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)与美国国家电器制造商协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）共同组成的NTCIP联合委员会在美国联邦公路局FHWA(Federal Highway Administration)主导下编制。NTCIP1203主要针对于可变信息标志的功能对象定义及协议要求。其优势是系统化的对可变信息标志在交通领域应用时所需的全面功能做了详尽的描述。美国国家交通包含高速公路和城市公路均在可变信息标志（在美国又称DMS，动态信息标志）的通信及功能对象要求上适用NTCIP1203。

2.1.2 国家标准GB/T 23828-2009的适用范围

中国国家标准GB/T 23828-2009（下文中略为：高速国标）由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布，规定了发光二极管（LED）可变信息标志在中国范围内高速公路上作为交通信息发布终端的适用，且注明了“其他道路客参照使用” [2]。高速国标主要对高速公路上应用的LED可变信息标志进行了系统的要求。

2.2 各研究对象的功能罗列

本章将先罗列出NTCIP1203的功能对象集，然后分别罗列出高速国标的要求。本章所罗列的功能主要用于3.1节中对利用NTCIP1203对应实现国内高速公路用可变信息标志常用功能的建议；3.2中对利用NTCIP1203对应实现国内城市道路交通诱导可变信息标志常用功能的建议。

2.2.1 NTCIP1203中的功能对象集研究

NTCIP1203中第五章中从5.2到5.12共提出11个功能对象集，涉及到约251个功能对象。每个功能对象对应一个对象标示符（Object Identifier），而每个对象标示符可从支持NTCIP的设备中进行检索并设置或获取对应的变量。本文将集中于对功能对象进行研究，对象标示符和其对应的SNMP或STMP协议将不作为本文的主要内容进行描述。