GB/T 20999-2017 交通信号控制机与上位机间的数据通信协议

ICS35.100.01

L79

国；

=11:.

不日

中华人民国国家标准

J，、

GB/T20999-2017

代替GB/T20999-2007

交通信号控制机与上位机间的

数据通信协议

Datacommunicationprotocolbetweentrafficsignalcontrollerandcontrolcenter

2018-07-01实施

2017-12-29发布

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T20999-2017

目次

l

1范围－

2规范性引用文件…·

3术语和定义……·

4数据通信协议结掏·

5物理层………………..………………·………3

6数据链路层……………………….3

7网络层……………………4

8应用层……………………4

附录A（规范性附录）通信帧结构及规范定义…………5

附录B（规范性附录）对象标识号定义．．．

附录c（规范性附录）数据类详细定义…………………24

附录D（规范性附录）通信规程及报文示例………..……………·52

参考文献……….....59

GB/T20999-2017

b)相位阶段按需求出现（PhaseStageTyp巳Demand)Ox20

注·相位阶段出现类~！主要规定相位阶段链中相位阶段出现的类型，固定出现的相位阶段是指在每个信号周期内

都会出现的相位阶段，按可求出现的相位阶段是指在每个信号机周期内根据共检测器七的帘求确定该相位阶

段是杏出现。

A.2.10捆位阶段状态

相位阶段状态定义如下：

a)相位阶段未放行（PhaseStageStatusNotOfWay)OxlO

b)相位阶段正在放行（Phase_stage_StatusOnTheWay)Ox20

c)相位阶段过渡（Phase_stage_Status_Transiton)Ox30

A.2.11运行模式

运行模式定义如下：

a)中心控制模式（Mode_Center_Control)OxlO

1)中心日计划控制（Mode_Center_TimeTable_Control)Oxll

2)中心优化控制（Mod巳C巳nt巳rOptimizationControl)Oxl2

3)中心协调控制（Mode_Center_Coordination_Control)Oxl3

4)中心自适应控制（Mode_Center_Adaptive_Control)Oxl4

5)中心于动控制（ModeCenterManual_Control)Oxl5

b)本地控制模式（Mode_Local_Control)Ox20

1)本地定周期控制（Mode_Local_FixCycle_Control)Ox21

2)本地感应控制（Mode_Local_Va_Control)Ox22

3)本地协调控制（Mode_Local_Coordination_Control)Ox23

4)本地自适应控制（Mode_Local_Adaptive_Control)Ox24

5)本地于动校fulj(Mode_Local_Manual_ControDOx25

特殊控制（ModeSpecialControl)Ox30

1)黄闪控制（Mode_Special_Flash_Control)Ox31

2)全红控制（Mode_Special_AllRed_ControI)0x32

3)关灯控制（ModeSpecialAllOffControl)Ox33

注：运行模式分为3大类：中心控制模式、本地控制控制模式、特殊控制模式。每一个大类的控制模式下可以根据

信号机内部的运行规则分成不同的小类运行模式。

A.2.12报警类型

报警类型定义如下：

a)信号灯报警（TypeAlarmLight)OxlO

b)检测器报警（Type_AlarmDetetor)Ox30

c)设备故障报警（Type_Alarm_Device)Ox40

d)工作环境异常报警（Type_Alarm_Er川ronment)Ox60

A.2.13报警值

报警值定义如下：

a)信号灯报警类型的值(1～192），表示64个灯组中的192个灯头报警值，排列的顺序为：灯组1

的红、黄、绿，灯组2的红、黄、绿…；

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GB/T20999-2017

b)检测器报警的值为：1～64，表示具体编号的检测器报警；

c)设备报警的值为：1～255，表示具体设备发生报警：

1)1～10：控制板报警；

2)11～40：相位板报警，11表示相位板1报警，以此类推；

3)41～60：检测板报警，41表示检测器板1报警，以此类推；

4)255：表示黄闪报警。

d)工作环境报警值定义：

1)OxlO－电压异常，Oxll－电压过高，Oxl2－电压过低，Oxl3－断电；

2)Ox20－温度异常，Ox21－温度过高，Ox22－温度过低；

3)Ox30，温度异常，Ox31－湿度过高，Ox32－湿度过低；

4)Ox40－烟雾报警；

5)Ox50－震动报警；

6)Ox60－水漫报警；

7)Ox70－开关门报警，Ox71－前门打开报警，Ox72－后门打开报警，Ox74－左侧门打开报警，Ox78

右侧门打开报誓。

A.2.14故障类型

故障类型定义如下：

a)绿冲突故障（Type_Fault_GreenConfict)OxlO

b)红绿冲突故障（Typc_Fault_GreenRedConfict)Oxll

c)红灯故障（Typc_Fault_RedLight)Ox20

d)黄灯故障（Type_Fault_YellowLight)Ox21

e)绿灯故障（TypeFault_GrecnLight)Ox22

£)通信故障（Type_Fault_Communication)Ox30

g)自检故障（Type_Fault_SelOOx40

h)检测器故障（TypeFaultDctctor)Ox41

继电器故障（Type_Fault_Realy)Ox42

存储器故障（Type_Fault_Mcmory)Ox43

k)时钟故障（TypeFaultClock)Ox44

1)主板故障（Type_Fault_MontherBoard)Ox45

m）相位板故障（Type_Fault_PhascBoard)Ox46

n)检测板故障（Typc_Fault_DetctorBoard)Ox47

。）配置故障（Type_Fault_Config)Ox50

p)控制响应故障（Typc_Fault_Rcsponsc)Ox70

A.2.15故障动伟

故｜牵动作定义如下：

a)无故障动作（Switch_Null)OxOO

b)切换到黄闪（Switch_ToFlash)OxlO

c)切换到灭；盯（SwitchToOH)Ox20

d)切换到全红（Switch_To_Red)Ox30

c)切换到本地定周期（Switch_To_Local_FixCycle)Ox40

£)切换到本地协调（Switch_To_Local_Coordination)Ox50

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GB/T20999-2017

g)切换到本地感应（SwitchToLocalVa)Ox60

A.2.16命令值

命令值定义如下：

a)黄闪（Order_Flash)OxOl

b)全红（Order_Rcd)Ox02

c)开灯（Order_On)Ox03

d)关灯（OrderOff)Ox04

e)重启（OrderResct)Ox05

f)取消命令（OrderCancel)OxOO

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附录B

（规范性附录）

对象标i只号定义

B.1标识号定义

标识号定义包含以下内容：

a)标识号由数据类ID、对象ID、属性ID、元素ID构成，对于不存在属性和元素的对象，以0

填充；

b)当某条报文的路口ID元意义时，统一以0填充。

B.2数据类

B.2.1概述

数据类包含以下内容：

a)状态标记：M(n),M为应支持项，（n）表示有多个元素时，表示不同的元素编号；O为可选项；

b)类型标记：Q为支持查询协议；S为支持设置协议；T为支持主动上报协议；

c)数据类详细数据属性定义见附录C。

B.2.2数据类1

数据类l表示设备信息，详见表B.1。

表B.1设备信息

数据类ID对象ID属性ID元京’ID状态标记类刑标记

l.制造厂商O.NULLO.NULLMQ

2.设备版本O.NULLO.NULLMQ

l.设备信息3.设备编号O.NULLO.NULLMQ

4.1±：厂日期O.NULLO.NULLMQ

5.配置日期O.NULLO.NULLM

Q、S

标i只号示锣lj:

a)设备版本的标识号：l.2.0.0，其中第一字段i表示数据类ID，为设备信息；第二字段2表示对象ID，为设备版本；

第三字段。农示属性ID，为元；第四字段。表示元素ID，为元。

b)设备编号的标识号：l.3.0.0，其巾第一字段i表示数据类ID，为设备信息；第二字段3表示对象ID，为设备编号；

第三字段。表示属性ID，为元；第四字段。表示元素ID，为无。

B.2.3数据类2

数据类2表示基础信息，详见表B.2。

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GB/T20999-2017

表B.2基础信息

对象ID属性ID元索’ID类狈标记

数据类ID状态标记

l.信号机安装路口0.NULLO.NULL肌f

Q、S

l.IP地址O.NULL。Q、S

2.信号机IPV4网络配置2.子网掩码O.NULL

。Q、S

O.NULL。

3网关Q、S

l.IP地址O.NULL。Q、S

3.上位机IPV4网络配置2.通信端口O.>JULL。Q、S

O.>JULL。

3通信类那！Q、S

O.NULLO.NULL。

4.信号机所属时区Q、S

5.信号机IDO.NULLO.NULLM

2.基础信息Q、S

O.NULL。.NULLM

6.信号机控制路口数茧Q、S

7.GPS时钟标志。.>JULLO.>JULL。Q

l.IP地址O.NULL。

Q、S

8.信号机IPV6网络配置2.子网前缀O.NULL。

Q、S

3网关O.NULL。

Q、S

l.IP地址O.NULL。

Q、S

9.J-位初LIPV6网络配置O.NULL。

2通信端口Q、S

3通信类却jO.NULL。

Q、S

标识号示例：

a)信号机安装路口的标识号，2.l.0.0，其中第一字段2表示数据类ID，为基础信息；第二字段I表示对象ID，为信

号机安装路口；第三字段。表示属性ID，为元；第四字段。表示元素ID，为无。

b)信号机所届时区的标识号：2.4.0.0，其中第一字段2表示数据类ID，为基础信息；第二字段4表示对象ID，为信

号机所届时区；第三字段。表示属性ID，为元；；第四字段。表示元素ID，为无。

B.2.4数据类3

灯组信息：

a)通信协议约定：信号机的最大灯组数为64;

b)灯组配置表、灯组状态表、灯组控制表中的数据通过统一编码的灯组编号相关联。

灯组信息见表B.3。

表B.3灯组信息

对象ID属性ID元素ID

数据类ID状态标记类型！标记

l.实际灯组数O.NULLO.NULLMQ

M

l.灯组编号Q

3.灯组信息2.灯组配置表

M

2.灯组类却j

Q、S

M

3.灯组状态表l.灯组状态Q

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GB/T20999-2017

表B.3（续）

类刑标记

数据类ID对象ID届性ID元索ID状态标记

l.灯组编号。Q

3.灯组信息4.灯组控制表2.灯组屏蔽。Q、S

。Q、S

3.灯组禁止

标识号示锣lj:

实际灯组数的标识号：3.1.0.0，其巾第一字段3表示数据类ID，为灯组信息；第二字段l表示对象ID，为实际灯组

数；第三字段。表示属性ID，为元；第四字段。我示元素ID，为元。

B.2.5数据类4

相位信息：

a)通信协议规定：相位的灯组的长度为8个字节（64bit),bitO代表信号灯组1,bit63代表信号灯

组64，数据结构为BYTES、…、BYTEl，代表bit63～bit56、…、bit7～bitO，相应的bit位为：1

时，表示该相位会从该灯组上输出；

b)通信协议规定：相位的需求的长度为8个字节（64bit),bitO代表检测器1,bit63代表检测器

64，数据结构为BYTES、…、BYTEl，代表bit63～bit56、…、bit7～bitO，相应的bit位为：1时，

表示该检测器上存在车辆会请求该相位。

相位信息见表B.4"

表B.4捆位信息

对象ID属性ID元索ID状态标记类现标记

数据类ID

l.实际相位数O.NULLO.NULLMCn)Q

l.相位编号MCn)Q

2相位的灯组MCn)Q、S

3.失去路权过渡灯色i类潮MCn)Q、S

4.失去路权过渡灯色i时｜同M(n)Q、S

5.失去路权过渡灯色2类糊M(n)Q、S

6.失去路权过渡灯色2时间M(n)Q、S

7失去路权过渡灯色3类糊M(n)Q、S

4.相位信息

2.相位配置表8失去路权过渡灯色3时｜同MCn)Q、S

9.获得路权过渡灯色l类型M(n)Q、S

10.获得路权过波灯色I时间MCn)Q、S

11.获得路权过波灯色2类型MCn)Q,S

12.获得路权过波灯色2时间M(n)Q,S

13.获得路权过波灯色3类型MCn)Q、S

14.获得路权过波灯色3时间MCn)Q、S

15.开机获得路权灯色I类型MCn)Q、S

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表B.4（续）

数据类ID对象ID属性ID元索ID

状态标记类型标记

16.开机获得路权灯色l时间M(n)Q、S

17.开机获得路权灯色2类糊M(n)Q、S

18.开机获得路权灯色2时间M(n)Q、S

19.开机获得路权灯色3类糊MCn)Q、S

20.开机获得路权灯色3时间M(n)Q、S

21.开机失去路权灯色l类型M(n)Q、S

22.开机失去路权灯色l时间M(n)Q、S

23.开机失去路权灯色2类糊M(n)Q、S

2.相位配置表

24.开机失去路权灯色2时间M(n)Q、S

4.相位f言息25.开机失去路权灯色3类，稍M(n)Q、S

26.开机失去路权灯色3时间M(n)Q、S

27.相位最小绿时间M(n)Q、S

28.相位最大绿时间IM(n)Q、S

29.相位最大绿时间2O(n)Q、S

30.相位延长绿时间M(n)Q、S

31.相位的需求M(n)Q、S

l.相位编号MCn)Q

3.相位控制表2.相位屏蔽。（n)Q、S

。（n)Q、S

3相位禁止

标i只号示例：

实际相位数的标识号：4.1.0.0，其中第一字段4表示数据类ID，为相位信息；第二字段l表示对象ID，为实际相位

数；第三字段。农示属性ID，为元；第四字段。表示元京’ID，为元。

B.2.6数据类5

检测器信息：

a)通信协议规定信号机最大检测器数为1280

b)检测器配置表和检测器数据表通过检测器编号相关联。

检测器信息见表B.50

表B.5检测器信息

对象ID属性ID元素ID

数据类ID状态标记类型标记

l.实际检测器数O.NULLO.NULLM(n)Q

l.枪测器编号M(n)Q

5.检测器信息

2.检测器配置表2.检测器类型M(n)Q、S

3.流量采集周期M(n)Q、S

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表B.5（续）

j国性ID

数据类ID对象ID元索ID状态标记类主l标记

4.占有率采集周期MCn)Q、S

2.检测器配置农

。（n)

Q、S

5.安装位置

l.检测器编号M(n)Q

2检19!~搭车辆存在状态MCn)Q

5.检测器信息

3检测器车辆速度O(n)Q

3.检测器状态表

4.检测到的年辆类型1O(n)Q

5.检测到的车辆号牌OCn)Q

6.所在车道排队长度O(n)Q

标i只号示锣rJ:

实际检测器数的标识、号：5.1.0.0，其中第一字段5表示数据类ID，为检测器信息；第二字段I表示对象ID，具体为实

际检测器数；第三字段。表示属性ID，具体为元；第四字段。农示元素ID，具体为元。

B.2.7数据类6

相位阶段信息：

a)通信协议规定：信号机最大相位阶段数为64，编号为：1～64;

b)通信协议约定：相位阶段的相位长度固定为8个字节（64bit),bitO代表相位1,bit63代表相位

64，数据结构为BYTES、…BYTEl，代表bit63～bit56、…bit7～bitO，相应的bit位为1时，表

示该相位包含在该相位阶段中。

相位阶段信息见表B.6。

表B.6捆住阶段信息

对象ID属性ID状态标记

数据类ID元索：ID类型标记

l.实际配置相位阶

O.NULLO.NULLMCn)Q

段数

l.相位阶段编号M(n)Q

2.相位阶段的相位M(n)Q、S

2.相位阶段配置表

3.阶段中相位l烧起动时间M9M(n)Q,S

4.阶段中相位早结束时间M9M(n)Q,S

l.相位阶段编号M(n)Q

6.相位阶段信息2.相位阶段状态M(n)Q

3.相位阶段状态表

3.相位阶段已经运行时间M(n)Q

4相位阶段剩余时间0(n)Q

l.相位阶段编号O(n)Q