DB41∕T 1076-2015 城市公交智能调度系统 车载终端设备数据总线通信接口.pdf
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1、ICS 35.220 L 65 DB41 河南省地方标准 DB41/T 10762015 城市公交智能调度系统 车载终端设备 数据总线通信接口 2015 - 08 - 13 发布 2015 - 11 - 13 实施 河南省质量技术监督局 发 布 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 I 前 言 本标准按照GB/T 1.12009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。 本标准由河南省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位:郑州市交通运输委员会、郑州市公共交通总公司、安阳市公共交通总公司、郑州天迈科技股份有限公司、安阳市
2、公共交通总公司、开封市公共交通总公司。 本标准主要起草人:段胜勇、郭建国、包刚、魏保祥、薛宝贵、吕晗、李占杰。 本标准参加起草人:李松刚、方志乾、沃睿峰、李聪、刘阳忠、陈二涛、李欣欣。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 1 城市公交智能调度系统 车载终端设备数据总线通信接口 1 范围 本标准规定了城市公交智能调度系统车载终端设备数据总线通信接口的术语和定义、 技术要求、 协议构成、语义和语法、数据帧、消息帧和会话。 本标准适用于城市公交智能调度系统车载调度终端与扩展外部设备之间的数据通信。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件
3、, 仅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。 SAE J1939-71:2002 商用车控制系统局域网CAN通信协议 第71 部分:应用层车辆(Recommented practice for serial control and communication vehicle network Part 71: Vehicle application layer) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 网络字节序 network endianness TCP/IP中规定的一种数据表示格式,采用大端排序方式。 4 技术要求 4.
4、1 一般要求 车载调度终端与扩展外部设备数据交换可采用以下串行数据总线: a) CAN 总线接口,宜使用速率 250kbps; b) 半双工的 RS-485 接口,宜使用速率 19200bps、数据位八位、停止位一位、无奇偶校验位。 4.2 CAN 接口 车载调度终端与扩展外部设备通讯使用CAN总线接口应符合以下规定: a) 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, 扩展外部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; b) 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; c) 发起设备发出指令后 500ms
5、 之内没有收到应答消息, 则认为该指令发送失败并重发, 重发三次河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 2 失败,则认为接收设备失效。 4.3 RS-485 接口 车载调度终端与扩展外部设备通讯使用RS-485接口通信应符合以下规定: a) 车载调度终端作为主机,是系统中通信的发起者,扩展外部设备作为从机,被动地响应主机命令; b) 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; c) 主机发送广播指令时,从机不发送应答消息; d) 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; e) 从机在发
6、送完指令后 5ms 内,应切换为接收状态; f) 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,重发三次失败,则认为从机失效。 5 协议构成 5.1 CAN 接口协议 CAN接口协议由消息ID域和消息数据域构成,见图1。 SADAFNEI8RC8814数据段0-64位CAN接口协议消息ID域消息数据域 注:SA(Source Adress)是源地址,DA(Destination Adress)是目标地址,FN(Frame Number)是报文帧序号,EI(End Indentifer)是报文结束标识,RC(Retransmission Counter)是报文重发计
7、数器。 图1 CAN 接口协议 5.1.1 消息 ID 域 消息ID域是标识一个消息的惟一编号。消息ID域构成见表1。 表1 消息 ID 域构成 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 3 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) 定义了消息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。作为消息响应者,所有设备应对全局目标地址(0 xFF)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
8、,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 注:消息ID域共29位(bit)。 5.1.2 消息数据域 消息数据域构成见图2。 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2 消息数据域构成 5.2 RS-485 接口协议 RS-485协议数据包构成见图3。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 4 消息帧数据帧消
9、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3 RS-485 协议数据包构成 6 语义和语法 6.1 数据类型定义 数据类型定义见表2。 表2 数据类型定义 数据类型 说明 BYTE 无符号单字节整型(字节,8 位) WORD 无符号双字节整型(字,16 位) DWORD 无符号四字节整型(双字,32 位) BYTEn n 字节 BCDn 8421 码,n 字节 STRING GBK 编码,若无数据,置空 6.2 编码规范 6.2.1 字节编码 字节共八位,从低位至高位用
10、b0b7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、物体等概念的某一属性,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。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 5 6.2.2.3 变长数据元素编码 变长数据类型编码见表 3。 表3 变长数据类型编码 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数据帧构成,是描述人、地点、物体等概念的多个属性的集合。数据帧编码见表 4。 表4 数据帧编码 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。
11、 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 消息帧由多个数据元素或数据帧构成,用于描述一次消息传递。消息帧编码方式见表 5。 表5 消息帧编码方式 信息项 类型 字节数 说明 数据内容长度 WORD 2 不包含长度本身 数据内容 BYTE N 信息项 类型 说明 数据帧类型 BYTE 数据帧长度 WORD 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:表中空格表示需要视具体元素内容确定类型和说明。 信息项 类型 说明 CAN 协议消息帧 RS-485 协议消息
12、帧 开始符 BYTE 表示一个消息帧的开始 目标地址 BYTE 通信接收方地址 源地址 BYTE 通信发起方地址 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 6 表 5(续) 6.2.4.2 开始符 开始符一个字节,用 0 x7E 表示。 6.2.4.3 目标地址 目标地址用来表示目标通信端点的惟一通信标识号。 6.2.4.4 源地址 源地址用来表示源通信端点的惟一通信标识号。 6.2.4.5 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 0 x20 表示。 6.2.4.6 流水号 用于消息的匹配确认,1255 循环使用。 6.2.4.7 消息帧类型
13、标识每个消息帧的惟一编号。 6.2.4.8 消息帧长度 消息帧长度为数据帧 1 至数据帧 n 的总长度。 6.2.4.9 校验值 从目标地址至校验值之前所有字节的异或值。 6.2.4.10 结束符 信息项 类型 说明 CAN 协议消息帧 RS-485 协议消息帧 版本号 BYTE 接口规范的版本号 流水号 BYTE 消息帧的流水号 消息帧类型 BYTE 消息帧的惟一编号 消息帧长度 WORD 所有数据帧的总长度 数据帧 1 数据帧 n 校验值 BYTE 消息校验值 结束符 BYTE 表示一个消息帧的结束 注1:表中空格表示需要视具体元素内容确定类型和说明。 注2:“”表示接口协议中消息帧有这一
14、信息项;“”表示接口协议中消息帧无这一信息项。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 7 结束符一个字节,用 0 x7F 表示。 6.2.4.11 转义 在RS-485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: 0 x7E 转义为 0 x7D 0 x5E; 0 x7F 转义为 0 x7D 0 x5F; 0 x7D 转义为 0 x7D 0 x5D。 7 数据帧 7.1 数据帧类型 数据帧类型见表 6。 表6 数据帧类型 数据帧类型 数据帧名称 0 x01 线路编号 0 x02 线路中文名称 0 x03 线路英文名称 0 x04 线路图片点阵
15、 0 x05 业务类型 0 x06 车站编号 0 x07 车站类型 0 x08 车站中文名称 0 x09 车站英文名称 0 x0A 宣传语编号 0 x0B 宣传语类型 0 x0C 宣传语内容 0 x0D 实时信息 0 x0E 实时时钟 0 x0F 到离站类型 0 x10 数据查询 0 x11 亮度控制 0 x12 音量控制 0 x13 位置信息 0 x14 透传数据 0 x15 指令应答 0 x16 厂商代码 0 x17 版本信息 0 x18 故障信息 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 8 表 6(续) 数据帧类型 数据帧名称 0 x19 投币机数据 0 x1A 考勤数
16、据 0 x1B 客流数据 0 x1C 车辆工况数据 0 x1D 拍照数据 0 x1E 动态信息 0 x1F 静态信息 Ox20 速度控制 0 x210 x9F 保留 0 xA00 xFF 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7。 表7 线路编号数据帧 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8。 表8 线路中文名称数据帧 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9。 表9 线路英文名称数据帧 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 10。 数据元素 数据类型 线路编号 STRING
17、 数据元素 数据类型 线路中文名称 STRING 数据元素 数据类型 线路英文名称 STRING 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 9 表10 线路图片点阵数据帧 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11。 表11 业务类型数据帧 7.7 车站编号 车站编号数据帧用于运营服务播报,见表12。 表12 车站编号数据帧 数据元素 数据类型 说明 图片点阵数据 STRING 单色图片格式:将点阵数据,从左到右,从上到下,每八个点分为一组,组内从第一个点至第八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 数据元素 数据类
18、型 说明 业务类型 BYTE 0 x01 上行 0 x02 下行 0 x03 环行 0 x04 停主站 0 x05 停副站 0 x060 x1F 保留 0 x200 x7F 自定义 0 x80 出场 0 x81 进场 0 x82 加油 0 x83 加气 0 x84 包车 0 x85 小修 0 x86 大修 0 x87 一保 0 x88 二保 0 x89 三保 0 x8A 放空 0 x8B 校车 0 x8C 停场 0 x8D0 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 数据元素 数据类型 说明 车站编号 DWORD 标识当前线路每个车站的惟一编号 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 107
19、62015 10 7.8 车站类型 车站类型数据帧用于运营服务播报,见表13。 表13 车站类型数据帧 7.9 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14。 表14 车站中文名称数据帧 7.10 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15。 表15 车站英文名称数据帧 7.11 宣传语编号 宣传语编号数据帧用于宣传用语播报,见表16。 表16 宣传语编号数据帧 数据元素 数据类型 说明 宣传语编号 DWORD 标识每条宣传语的惟一编号 7.12 宣传语内容 宣传语内容数据帧用于宣传用语播报,见表17。 表17 宣传语内容数据帧 数据元素 数据类型 宣传语内容 S
20、TRING 数据元素 数据类型 说明 车站类型 BYTE 0 x01 上行首站 0 x02 上行末站 0 x03 下行首站 0 x04 下行末站 0 x05 中途站 0 x060 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 数据元素 数据类型 车站中文名称 STRING 数据元素 数据类型 车站英文名称 STRING 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 11 7.13 实时信息 实时信息数据帧用于宣传用语播报,见表18。 表18 实时信息数据帧 7.14 实时时钟 实时时钟数据帧用于表示当前时间值,用于扩展外部设备的校时功能,见表 19。 表19 实时时钟数据帧 7.15
21、 到离站类型 到离站类型数据帧用于运营信息播报,见表20。 表20 到离站类型数据帧 7.16 数据查询 数据查询数据帧用于查询扩展外部设备信息,见表21。 表21 数据查询数据帧 7.17 亮度控制 数据元素 数据类型 说明 实时信息 STRING 在扩展外部设备上显示即时发布的文本信息, 接收信息设备接收后立即显示一次 数据元素 数据类型 说明 时间 BCD6 北京时间 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 数据元素 数据类型 说明 到离站类型 BYTE 0 x01 到站 0 x02 离站 0 x030 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 数据元
22、素 数据类型 说明 数据查询 BYTE 0 x01 查询厂商代码 0 x02 查询版本信息 0 x03 查询故障信息 0 x04 查询业务数据 0 x05 查询透传数据 0 x060 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 12 亮度控制数据帧用于报站显示屏、路牌等的亮度控制,见表 22。 表22 亮度控制数据帧 7.18 音量控制 音量控制数据帧用于媒体播放机的音量控制,见表 23。 表23 音量控制数据帧 7.19 位置信息 位置信息数据帧用于向扩展外部设备发送位置信息,见表 24。 表24 位置信息数据帧 7.20 透传数据
23、透传数据数据帧用于透明传输数据,车载调度终端不关注具体内容,可双向传输,见表 25。 数据元素 数据类型 说明 亮度等级 BYTE 0 x00 熄灭 0 x01 最暗 0 x09 最亮 0 x0A 恢复设置之前亮度 0 x0B0 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 数据元素 数据类型 说明 音量等级 BYTE 0 x00 静音 0 x01 最小 0 x40 最大 0 x41 恢复设置之前音量 0 x420 x9F 保留 0 xA00 xFF 自定义 数据元素 数据类型 说明 纬度 DWORD 以度为单位的纬度值乘以 10 的 6 次方,精确到百万分之一度 经度 DWORD 以度为单位的
24、经度值乘以 10 的 6 次方,精确到百万分之一度 高程 WORD 海拔高度(m) 速度 WORD 车辆的实时速度(0.1km/h) 方向 WORD 0359,正北为 0,顺时针 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 10762015 13 表25 透传数据数据帧 7.21 指令应答 指令应答数据帧用于指令执行结果的回复,见表 26。 表26 指令应答数据帧 7.22 厂商代码 厂商代码数据帧用于扩展外部设备反馈厂商代码,见表27。 表27 厂商代码数据帧 7.23 版本信息 版本信息数据帧用于扩展外部设备反馈软、硬件版本信息,见表 28。 表28 版本信息数据帧 7.24 故障信息 故障信
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