DB13/T 3001-2015 电子不停车收费系统路侧单元应用技术规范

ICS35.240.60

R07

DB13

河北省地方标准

DB13/T3001—2015

电子不停车收费系统

路侧单元应用技术规范

Technicalspecificationfofapplicationofroadsideunit

inelectronictollcollectionsystem

2015-06-01发布2015-07-01实施

河北省质量技术监督局发布

DB13/T3001—2015

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4缩略语............................................................................2

5基本构成..........................................................................2

6通信协议..........................................................................2

7应用技术要求......................................................................3

8环境条件..........................................................................6

附录A（规范性附录）控制单元与射频单元之间的接口规格................................7

附录B（规范性附录）路侧单元与车道控制器间的数据接口协议...........................11

附录C（规范性附录）路侧单元与远程监控系统间的数据接口协议.........................28

附录D（规范性附录）测试指令和说明.................................................51

I

DB13/T3001—2015

前言

为推进京津冀协同发展战略实施，北京市质量技术监督局、天津市市场和质量监督管理委员会、河

北省质量技术监督局共同组织制定本地方标准，在京津冀区域内适用，现予发布。

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由北京市交通委员会提出并归口。

本标准由北京市交通委员会组织实施。

本标准起草单位：北京速通科技有限公司。

本标准主要起草人：张北海、薛金银、李全发、俞宏熙、尤鑫、高文宝、吴佳、王占军、王梅、胡

宾、范士明、岳雅峰、桂杰、王树甫、段起志、段作义、陈燮奇。

II

DB13/T3001—2015

电子不停车收费系统路侧单元应用技术规范

1范围

本标准规定了电子不停车收费（ETC）系统中路侧单元的基本构成、通信协议、应用技术要求、环

境条件等方面的内容。

本标准适用于收费公路电子收费系统和停车场收费系统，自动车辆识别、车辆出入管理等领域可参

照使用。

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，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。

GB2312信息交换用汉字编码字符集基本集

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T14733.10电信术语天线

GB/T20839智能运输系统通用术语

GB/T20851.1电子收费专用短程通信第1部分：物理层

GB/T20851.2电子收费专用短程通信第2部分：数据链路层

GB/T20851.3电子收费专用短程通信第3部分：应用层

GB/T20851.4电子收费专用短程通信第4部分：设备应用

GB/T20851.5电子收费专用短程通信第5部分：物理层主要参数测试方法

GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求

GB/T28421-2012电子收费基于专用短程通信的电子收费交易

GB/T28423-2012电子收费路侧单元与车道控制器接口

DB11/T1039电子不停车收费系统电子标签应用技术规范

《收费公路联网电子不停车收费技术要求》交通运输部2011年第13号公告

3术语和定义

GB/T14733.9、GB/T20839、GB/T20851.1、GB/T20851.2、DB11/T1039中界定的以及下列术语

和定义适用于本文件。

3.1

有效通信区域effectivecommunicationarea

路侧单元与电子标签进行正常交易的区域范围。

3.2

唤醒区域wakeuparea

1

DB13/T3001—2015

电子标签能被路侧单元唤醒信号唤醒的区域范围。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ACn：有确认的命令/响应（AcknowledgedCommand/Response）

BST：信标服务表（BeaconServiceTable）

DSRC：专用短程通信（DedicatedShortRangeCommunication）

EIRP：等效全向辐射功率（EquivalentIsotropicallyRadiatedPower）

ETC：电子收费（ElectronicTollCollection）

FTP：文件传输协议（FileTransferProtocol）

OBU：车载单元（On-BoardUnit）

PSAM：消费安全访问模块（PurchaseSecureAccessModule）

RF：射频（RadioFrequency）

RSU：路侧单元（Road-SideUnit）

SAM：安全访问模块（SecureAccessModule）

VST：车辆服务表（VehicleServiceTable）

5基本构成

路侧单元的基本功能组成和外部数据接口见图1。路侧单元主要由控制单元和射频单元两部分组成。

控制单元包括数字处理模块、电源和SAM等，射频单元主要包括射频电路、辐射器等。路侧单元通过DSRC

接口与电子标签通信，通过有线数据接口与车道控制器和远程监控系统通信。路侧单元构成要求如下：

——收费公路路侧单元的控制单元和射频单元宜采用两个独立的实体设计；

——停车场路侧单元的控制单元和射频单元宜采用一体式设计；

——路侧单元应支持4个以上的PSAM卡或同等功能的SAM。

图1路侧单元的基本构成

6通信协议

6.1物理层

6.1.1射频参数

2

DB13/T3001—2015

物理层部分参数要求见表1，未列出参数要求见GB/T20851.1。其中路侧单元的EIRP数值在13dBm～

33dBm的范围可配置，相对应的配置参数值为5～25，此范围外的EIRP数值和对应的配置参数值由厂商自

行定义。

表1物理层部分射频参数要求

序号参数数值范围备注

1接收灵敏度≤-80dBm收费公路适用

2EIRP可调范围13dBm～33dBm调整步长为1dB

3调制系数0.7～0.9下行参数

4发射功率温度漂移范围≤±2dB温度区间：-30℃～85℃

6.1.2BST数据帧与14kHz唤醒信号的时间间隔不大于2μs。

6.2数据链路层

6.2.1BST重发时间间隔

无电子收费交易时，两个连续的BST的发射间隔宜为10ms，见图2所示。

注：BST(n)表示第n个BST（含14kHz唤醒信号）。

图2BST的重发时间间隔

6.2.2下行ACn命令重发时间间隔

下行ACn命令的数据帧重发时间间隔宜为10ms。路侧单元应能够正确处理下行ACn命令帧尾之后160

μs至8ms内的开始响应的上行数据帧，见图3所示。

下行ACn命令的数据帧重发的超时时间上限为300ms。

T1

DL(n)DL(n+1)

160μs

8ms

10ms

注：DL(n)表示第n个下行ACn数据帧。

图3下行ACn命令的重发时间间隔

7应用技术要求

7.1通信区域

3

DB13/T3001—2015

7.1.1收费公路应用

路侧单元的有效通信区域应满足至少在3.2m×6.5m范围内可调，如图4所示。

路侧单元应具备电子标签定位功能，定位误差不大于0.5m。

注：默认条件为电子标签安装面与水平面的夹角45º，电子标签距离路面高度1.3m。

图4收费公路路侧单元的通信区域

7.1.2停车场应用

路侧单元的唤醒区域应满足至少在3.2m×4.5m范围内可调。对于唤醒区域外的电子标签的响应信

号，路侧单元不应对其回应。

路侧单元的有效通信区域宜满足至少在3.2m×4.5m范围内可调，如图5所示。

注：默认条件与图4相同。

图5停车场路侧单元的通信区域

7.2有线数据接口

7.2.1控制单元与射频单元之间的接口

宜采用铜缆配航空接头的形式，规格见附录A.1。

可采用光纤与电源线分离的形式，规格见附录A.2；或者采用光纤与电源线合缆的形式，规格见附

录A.3。

7.2.2路侧单元与车道控制器之间的数据接口

4

DB13/T3001—2015

接口规格

路侧单元与车道控制器之间的有线数据接口见GB/T28423-2012的第6章，补充要求如下：

——路侧单元应支持网络接口和串行接口通信；

——网络接口采用10/100M及以上以太网，通信协议为TCP/IP，车道控制器作为客户端，路侧单

元作为服务端，端口号为9527；

——串行接口采用RS-232/485等协议，通讯波特率应至少115200bps，采用半双工的异步串行通

讯方式，无奇偶校验，8位数据，1个停止位。

接口协议

路侧单元与车道控制器之间的接口说明见附录B.1。宜支持集成命令接口，接口协议见附录B.2；可

支持基于DSRC应用层服务原语及基于DSRC的ETC应用接口，接口协议见附录B.3。

7.3远程监控接口

7.3.1功能

收费公路路侧单元宜支持远程监控和管理系统，路侧单元通过网络接口与远程监控系统通信。路侧

单元应支持远程监控系统进行关键参数设定、配置管理、版本管理、日志管理、诊断测试等远程操作，

并按要求上传测试结果、日志信息、告警信息等。

7.3.2接口协议

路侧单元和远程监控系统之间的接口协议见附录C。

7.4交易时间

典型单次交易时间应≤270ms。

7.5安装

7.5.1收费公路应用

路侧单元应采用正向吊装方式安装，射频单元中心点距路面5.7m～5.8m，射频单元下方净空应大于

5.5m。射频单元中心点在车道上的投影点应在车道中心线上。射频单元安装的俯角范围：35º～55º，俯

角为射频单元物理面法线与水平面夹角。

7.5.2停车场应用

侧装方式的典型安装高度为（净空）2.0m～2.5m；吊装方式的典型安装高度（净空）为3.0m～3.5m。

7.6可靠性

7.6.1使用寿命

路侧单元的使用寿命应不低于7年。

7.6.2平均无故障时间

路侧单元的平均无故障时间不低于20000小时。

7.7测试要求

5

DB13/T3001—2015

7.7.1测试条件

路侧单元进行测试的初始条件见《收费公路联网电子不停车收费技术要求》中的13.1.3。

7.7.2测试指令

路侧单元应根据测试指令输出相应的信号，测试指令和说明见附录D。

8环境条件

8.1温度

路侧单元的各部分在以下温度范围应能正常工作，温度试验方法见GB/T2423.1和GB/T2423.2：

——室外部分：-30℃～85℃；

——分体式路侧单元的室内部分：-20℃～55℃。

8.2防护等级

路侧单元的室外部分应满足IP65要求，室内部分应满足IP53要求。

8.3材料

路侧单元的组成模块和附属材料应符合GB/T26572的相关要求。

6

DB13/T3001—2015

AA

附录A

（规范性附录）

控制单元与射频单元之间的接口规格

A.1铜缆接口

A.1.1线缆规格

采用16芯内外绞合方式铜缆，标配长度50m。控制单元向射频单元供电，电源电压为直流≤48V，额

定电流4A。

A.1.2航空接头规格

连接射频单元的航空接头采用螺纹连接和卡口连接方式，其中线缆接圆形插头，设备端接方形插座，

插座装插针，插头装插孔。插头和插座尺寸见图A.1，图中尺寸数值单位为mm。

连接射频单元的线缆插座接头的线序见图A.2，线序从上到下、从左到右排列，其中电源正极线序

为15，电源负极线序为16，接触体孔径1.6mm。其他线序功能由厂商自行定义。

线缆与控制单元的接口由厂商自行定义。

插座规格b)插头规格

图A.1航空接头规格

图A.2插座接头线序

A.2光缆接口

A.2.1构成形式

由一根光缆和一根电源线组成，标配长度均为50m。控制单元向射频单元供电。

A.2.2光纤规格

7

DB13/T3001—2015

光缆由两根单模双芯光纤组成，衰减值小于0.5dB/km。光纤接头采用LC/APC方式，连接射频单元和

控制单元两端的接头形式相同，外观尺寸见图A.3。光纤接头应加装保护装置，具备防水和防尘性能。

图A.3光纤接头规格

A.2.3电源规格

电源线由绝缘线缆和线缆接头组成，线缆接圆形插头，设备端接圆形插座，插座装插针，插头装插

孔，连接射频单元和控制单元两端的接头形式相同。线缆电气指标：额定电压300V，耐电压2kV/m，火

花电压3kV。线缆接头尺寸见图A.4，线缆插座尺寸见图A.5。

正视图b)侧视图

注：图a)中的3个插孔1为48V直流电源，2为保护地，3为电源地。

图A.4电源线缆接头规格

a)正视图b)侧视图

图A.5电源线缆插座规格

A.3光纤与电源合缆接口

A.3.1构成形式

8

DB13/T3001—2015

光纤和电源线组合在一根线缆中，标配长度50m。控制单元向射频单元供电。

A.3.2接头规格

光纤与电源合缆的线缆接头为圆形插头，设备端接方形插座，插座装插针，插头装插孔，连接射频

单元和控制单元两端的接头形式相同。插头规格见图A.6，插座规格见图A.7。

连接射频单元的插座接头的线序见图A.8，引线功能定义见表A.1。

C

φ

L

注：图中L≤100mm，C≤35.6mm。

图A.6光纤与电源合缆插头规格

注：图中D=25mm，E=33.3mm，F=26.97mm，G=24.61mm，H=3.25mm。

图A.7光纤与电源合缆插座规格

图A.8光纤与电源合缆插座线序

9

DB13/T3001—2015

表A.1光纤与电源合缆的线序定义

序号定义

1+48V电源

2-48V电源

3接地线

4光通道1接收

5光通道1发射

6光通道2接收

7光通道2发射

10

DB13/T3001—2015

BB

附录B

（规范性附录）

路侧单元与车道控制器间的数据接口协议

B.1接口说明

B.1.1接口描述

如图B.1所示，路侧单元的外部数据接口可分为如下三类：

α接口：电子标签与路侧单元之间的DSRC接口；

β接口：路侧单元设备驱动程序的应用编程接口（API）；

γ接口：路侧单元与车道控制器之间的接口。

本标准规定γ接口。

车道控制器

路侧单元电子标签

车道控制程序

ETC应用

PSAMESAM

数据

应用编程接口β接口

电子收费应用程序应用程序

DSRC应用层DSRC应用层

RS-232/RS-485/以太网α接口

DSRC数据链路层DSRC数据链路层

DSRC物理层DSRC物理层

γ接口5.8GHz

DSRC

图B.1接口类型说明

B.1.2数据帧格式

路侧单元和车道控制器的通信数据帧格式见GB/T28423的7.1和7.2节，数据帧中各数据域的说明如

表B.1所示。如无特别注明，数据均采用无符号整型编码。以字节表示的数据，均为高位字节在前低位

字节在后的大端模式。对于未定义或者保留的参数默认值填0。

表B.1数据帧格式

字段描述

STX帧开始标志，取值为FFFFH

RSCTL数据帧序列号，1个字节。路侧单元发送的数据帧序号为X8H，其中X取值0，1，2，3，4，5，6，7，

9；98H为路侧单元上电时发送。车道控制器发送的数据帧序列号是将收到的数据帧序号高低半字节

互换，即8XH，X取值与路侧单元相同。

DATAETC应用数据

11

DB13/T3001—2015

表B.1数据帧格式（续）

字段描述

BCC异或校验值，从RSCTL到DATA所有字节的异或值

ETX帧结束标志，取值为FFH

B.1.3通信方式说明

路侧单元与车道控制器之间采用应答方式通信：路侧单元发送指令帧给车道控制器，车道控制器应

返回应答信息给路侧单元，否则路侧单元将重复发送该指令，直到达到最大重传次数。最大重传次数为

3，重传时间间隔为120ms。

车道控制器可在任何时候对路侧单元进行工作参数设定，此时路侧单元应回应设备关键参数信息。

B.2路侧单元与车道控制器的集成命令接口

B.2.1车道控制器发送的数据帧

B.2.1.1指令类型

车道控制器发往路侧单元的指令类型和具体功能如表B.2所示。

表B.2车道控制器的指令类型和功能

指令名称代码功能说明

初始化指令C0对路侧单元的关键参数，如：功率、车道模式等进行初始化设置

继续交易指令C1对收到路侧单元发来的信息的应答，表示确认收到信息并要求继续处理指定电子标

签

停止交易指令C2对收到路侧单元发来的信息的应答，表示确认收到信息并要求当前不再继续处理指

定电子标签

写过站信息指令C3将站信息写入指定电子标签中的IC卡

开关天线指令C4打开或关闭路侧单元

消费交易指令C6对指定电子标签（IC卡）的电子钱包扣费，同时写入过站信息

B.2.1.2初始化指令

该指令对路侧单元进行工作参数设定，描述见表B.3。

表B.3初始化指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C0H

24SecondsUNIX时间

67Datetime当前日期时间，YYYYMMDDhhmmss

车道工作模式：3-封闭式ETC入口；4-封闭式ETC出口；6-ETC开放式；

131LaneMode

7-标识站；8-省界合建站

141BSTInterval路侧单元自动发送BST的间隔，单位ms，建议值10ms

12

DB13/T3001—2015

表B.3初始化指令（续）

位置字节数参数说明

151TxPower路侧单元功率级数

161PLLChannelID信道号

171TransMode0：传统交易；1：复合交易；2：记帐卡传统交易，储值卡复合交易

181BCC异或校验值

注1：路侧单元上电时默认处于打开状态，同时不停地向车道控制器发送B0帧，重发周期5s，RSUStatus为98H。

注2：当车道控制计算机接收到路侧单元的B0帧后，发送C0指令，设定初始化参数。

注3：路侧单元收到车道控制器发送的C0命令后，若路侧单元初始化成功，则向车道控制器发送B0帧作为应答，

RSUStatus为00H。

B.2.1.3继续交易指令

该指令应答并告知路侧单元继续进行正常电子收费交易，描述见表B.4。

表B.4继续交易指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C1H

24OBUID电子标签MAC地址

68OBUDivFactor电子标签一级分散因子

141BCC异或校验值

注：如果车道控制器在收到路侧单元发送过来的IC卡信息（B4帧）后回应了C1指令，则路侧单元视其为C2指令，防

止误操作。

B.2.1.4停止交易指令

指令描述见表B.5。

表B.5停止交易指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C2H

24OBUID电子标签MAC地址

61StopType1：重新搜索电子标签；2：重新发送当前帧。

71BCC异或校验值

注1：当StopType=1时，表示不对该电子标签进行交易处理，路侧单元须重新搜索电子标签，该指令对路侧单元发

送过来的B2、B3、B4、B5帧有效。

注2：当StopType=2时，指令只对路侧单元发送过来的B3、B4、B5帧有效。

B.2.1.5写过站信息指令

指令描述见表B.6。

13

DB13/T3001—2015

表B.6写过站信息指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C3H

24OBUID电子标签MAC地址

68CardDivFactorIC卡一级分散因子

144Reserved保留

187PurchaseTimeYYYYMMDDhhmmss，用此时间计算TAC码

2536Station过站信息，IC卡0012文件前36字节内容

611BCC异或校验值

注1：本指令仅用于传统交易入口站。

注2：本指令只对路侧单元发送过来的正常B4帧信息的回应有效。

B.2.1.6开关天线指令

指令描述见表B.7。

表B.7开关天线指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C4H

21ControlType0：关天线，1：开天线

141BCC异或校验值

注1：路侧单元收到关天线指令后，如果当前没有交易存在，立即关闭路侧单元；如果尚有未完成的交易（无需车

道控制器参与的），则应继续完成当前的交易操作，之后再关闭路侧单元。

注2：当路侧单元处于关闭状态下，除了C4指令之外，在收到C0指令后，也可以打开天线。

注3：本指令与车道控制器发送的其他指令之间的时间间隔应在2ms以上；路侧单元不回复此帧。

B.2.1.7消费交易指令

本指令只对路侧单元发送过来的正常B4帧回应有效，指令描述见表B.8。

表B.8消费交易指令

位置字节数参数说明

01RSCTL数据帧序列号

11CmdType指令代码，此处取值C6H

24OBUID电子标签MAC地址

68CardDivFactorIC卡一级分散因子

144ConsumeMoney扣款额，高字节在前

187PurchaseTimeYYYYMMDDhhmmss，用此时间去计算TAC码

2536Station过站信息（IC卡0012文件前36字节或者0019文件的4-39字节）

611BCC异或校验值

B.2.2路侧单元发送的数据帧

14

DB13/T3001—2015

B.2.2.1数据帧类型

路侧单元发往车道控制器的信息帧类型和具体功能见表B.9。

表B.9路侧单元的信息帧类型和功能

指令名称代码功能说明

设备状态信息帧B0路侧单元的当前设备状态信息

电子标签信息帧B2路侧单元检测到电子标签后，发送的电子标签系统信息

车辆信息帧B3路侧单元读取到的ETC车辆信息

IC卡信息帧B4路侧单元读取到的电子标签内的IC卡信息

交易信息帧B5路侧单元与电子标签交易完成后的结果信息

B.2.2.2设备状态信息帧

路侧单元在上电