NTCIP

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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,其主要目标是确保交通控制与ITS系统组成单元彼此之间的“互操作性”(Interoperability)与“互换性”(Interchangeability)。
中文名
国家运输ITS通信协议
外文名
National Transportation Communications for ITS Protocol

NTCIPNTCIP的发展历程

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“互操作性”,是指在NTCIP通讯网络内不同种类的系统装置之间可以相互引用对方提供的服务,这些系统装置可以是安装在相同通讯链路的不同种类交通控制终端设施,或是不同控制中心之间的远程系统在线信息交换。所谓“互换性”,是指软硬件设备具有多个供货商,系统不会受限于供货商而导致软硬件设备置换时与系统联机的困难[1] 
  交通信号控制系统可说是ITS的先驱,而交通信号控制器,亦即信号机,则是该系统中最主要的设备,NTCIP的构想就是源自于交通信号控制器的应用需求。1992年美国国家电器制造商协会NEMA(National Electrical Manufacturers Association)开始讨论与开发共通性的交通信号控制系统通讯协议。1995年5月,在美国联邦公路局FHWA(Federal Highway Administration)主导下,由各界代表组成了NTCIP指导小组(NTCIP Steering Group)以加速ITS标准化工作。1995年12月,NEMA完成第一版NTCIP通讯协议,但仅限于低传输速率的交通信号控制器使用。1996年12月,FHWA提供五百万美金的经费开始制定NTCIP标准,并选择了交通工程师学会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NEMA代表FHWA执行相关工作。ITE、AASHTO与NEMA共同组成的NTCIP联合委员会(Joint Committee on the NTCIP)也取代了NTCIP指导小组,成为目前美国NTCIP推动工作的正式官方组织,主要执行的工作包含:
  1. 规划NTCIP未来的发展计划。
  2. 成立工作小组(Working Group,WG)制定通讯协议标准。
  3. 建议FHWA相关研究经费运用方式。
  4. 开发标准通讯协议测试工具(例如NTCIP Exerciser)。
  5. 协调美国其它标准化相关工作,例如DOT主导的ITS系统架构标准化。
  6. 通过报告期刊网站等方式推广NTCIP之技术与应用。
  NTCIP目前负责标准发展的工作小组有15个,包含Actuated Signal Control (ASC)、Base Standards and Protocols (BSP)、Center-to-center Profiles (C2C)、Closed Circuit TV (CCTV)、Data Collection and Monitoring (DCM)、Dynamic Message Sign (DMS)、Environmental Sensor Station (ESS)、Global Objects (GO)、Joint Committee on the NTCIP (STRGRP)、Profiles、Ramp Metering (RM)、Signal Control and Prioritization (SCP)、Transportation Sensor Systems (TSS)、Technical Coordination Forum (TCF)等,所发展的NTCIP标准适用以下领域:
  Actuated Signal Control Messages (ASC)。
  Highway Advisory Radio Messages (HAR)。
  Dynamic Message Sign Messages (DMS)。
  Center to Center Profiles (CTC)。
  Communications Profiles (CP)。
  Environmental Sensor Station (ESS)。
  Ramp Meter Messages (RM)。
  DSRC Coordination (DSRC)。
  Video Camera Control Messages (VCS)。
  Advanced Sensor Messages (AS)。
  Transportation Sensor Systems (TSS)。
  Transit TCIP (TCIP)。
  NTCIP是美国ITS标准化工作的其中一环,其架构仿效Internet的做法,由AASHTO、ITE及NEMA作为NTCIP标准主要的发展机构NTCIP标准开发组织(NTCIP Standards Development Organizations,SDOs),三个机构则各派代表共同组成联合委员会,以合作推动NTCIP标准化工作。

NTCIPNTCIP的效益

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NTCIP为运营运输管理系统的机构或部门提供了更多的机动性和选择。藉由统一的标准,NTCIP扫除了不同部门在协调上的障碍,并允许同一通讯线路上存在不同的设备种类和制造商生产的产品。即使原有的整套系统并没有采用NTCIP,但如果各运营部门在采购新设备时能够考虑采用兼容NTCIP的产品,依然能通过NTCIP在未来的采购及升级中获得益处。NTCIP主要的效益如下:

NTCIP避免设备过早淘汰

NTCIP不可能针对早期的设备来订定标准,但是有了统一的标准,大多数的供货商都会在当前或者是未来的商品中提供对NTCIP的支持。尽管可能不在同一个通信线路中,运转一个混杂着NTCIP设备及非NTCIP的设备(或是这些设备虽支持NTCIP,但仍使用既有的通讯协议)的系统仍然是可能的。只要运营部门在采购设备时选择NTCIP兼容的产品,就能够确保设备保持长期的可用性和兼容性,避免设备的过早淘汰,延长设备的使用期限。这些设备包括计算机软件、外场设备、任何类型的交通或运输控制或监测设备的控制器。

NTCIP提供更多的生产商供选择

若使用单位决定其系统采用NTCIP架构,就可以向不同的供货商购买NTCIP兼容之产品、现场设备、软件等。也许只有同一供货商之产品才能够充分运用其产品的功能,但至少在同一标准下,任何供货商都可以提供基本功能,交通单位选择厂商的机会将更多样化,也可避免单一供货商的垄断。
  当一个运营部门采用了支持NTCIP的中央计算机系统时,他就能够从任一个提供支持NTCIP的产品的厂商那里购买其他的系统、外场设备或软件。也许只有同一供货商之产品才能够充分运用其产品的功能。但至少在同一标准下,任何供货商都可以提供基本功能。开放的NTCIP标准,使得运营部门可以逐步地从一个厂商向另一个厂商完全更换其软件、控制器和其他外场设备,或是使得在将来给系统添加其它厂商的设备变得更加容易。同时,开放的NTCIP标准也以可避免单一供货商造成的垄断。

NTCIP跨单位间的协调

NTCIP 允许在不同运营部门间进行信息交换,同时在相互授权的情形下,执行某些指令以监控其它运营部门的系统状态。像这类的信息交换与协调可以通过手动或是自动的方式来进行。如此一来,各运营部门间能够共享信息,并且进行跨部门的控制,以提供用实时出行者信息,进行路网协调控制等。

NTCIP单一的通讯网路

NTCIP 使得管理系统能够在相同的通信息道内与不同种类的设备间进行数及传输。例如通过过系统计算机上的软件来信号控制交叉路口边的可变情报板(Changeable Message Sign, CMS)以显示适当信息。通信网络通常是运输管理系统中最昂贵的组成部分之一,采用NTCIP则确保这项投资未来使用上的弹性。

NTCIPNTCIP所支持的系统及设备种类

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NTCIP 定义了一系列通用的通信协议以及专用于交通的数据字典和信息集来支持大多数运输管理用途的计算机系统和外场设备。NTCIP的应用一般分为两大类:中心到外场(Center-to-Field,C2F)及中心到中心(Center-to-Center,C2C)的应用。前者通常包含路侧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。而后者则主要是管理中心的计算机或各个子系统之间的数据传输,这些计算机可处于同一房间内,也可以是位于相邻机构运营的管理中心内或是跨国的。
参考资料
词条标签:
科技术语 科技 科学