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在ITS实际应用中,往往需要调用跨路段、跨区域的监控数据,而国内交通监控系统底层接口,往往采用施工单位或设备厂商的自有通信协议,尚未形成统一的标准,影响了系统的互操作性、设备的互换性。这就需要研究科学的、统一的标准,规范外场设备和控制中心之间的服务内容、通信规则和数据格式。 论文以实验室承担的《江苏省高速公路外场监控设备底层协议规范研究》、《江苏交通传感网技术体系与应用框架研究》等江苏省交通厅科研项目为背景,针对道路交通基础设施种类繁多,底层协议复杂现况,解析了美国国家运输ITS通信协议(NTCIP)标准,参考了用于电力系统的IEC60870-5系列标准,规范了ITS监控网络通信底层的协议,研究了各外场设备接口及属性,给出了设备的具体信息元素,定义了数据格式,编制了相关的规范。 文中在分析了智能交通的通信协议架构以及外场设备与中心数据现有的通信模型的基础上,借鉴基于NTCIP的ITS的协议架构,提出了穿透层间的协议分层模型。给出了底层信息交互的常规方法,包括公共对象请求代理(CORBA)、XML以及会话呼叫连接协议(SIP)。参考分析了电力系统标准的ASDU结构,提出了ITS监控网原语域的总体构想,对原语的应用服务数据单元的构成以及原语的封装进行了描述,给出了设备地址和设备信息元素的编码规则。以摄像机为示例,列出了摄像机的具体信息元素,给出了数据对象的定义规则,描述了遥控摄像机的系统结构,连接过程和消息示例,编制了遥控摄像机的底层协议规范。 论文的主要特点及创新点如下: 提出了ITS原语域的总体构想,及基于原语的底层信息交互方式; 研究监控系统底层协议,定义了应用服务数据单元的数据格式和语义,填补了关于智能交通监控底层协议规范的国内空白; 编写了遥控摄像机的底层协议规范,为其他设备的底层协议规范提供了示例。