《T-CTS 5-2021 交通信號(hào)控制機(jī)與 V2X 路側(cè)設(shè)備間 數(shù)據(jù)通信協(xié)議》

ICS35.100.30

CCS79

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CTS5—2021

交通信號(hào)控制機(jī)與V2X路側(cè)設(shè)備間

數(shù)據(jù)通信協(xié)議

Datacommunicationprotocolbetweentrafficsignalcontrollerand

V2Xroadsideunit

2021-12-31發(fā)布2022-01-01實(shí)施

中國(guó)道路交通安全協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/CTS5—2021

信號(hào)機(jī)與V2X路側(cè)設(shè)備間數(shù)據(jù)通信協(xié)議

1范圍

本文件規(guī)定了道路交通信號(hào)控制機(jī)（以下簡(jiǎn)稱交通信號(hào)機(jī)）與V2X路側(cè)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議的結(jié)

構(gòu)、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的技術(shù)要求。

本協(xié)議適用于交通信號(hào)機(jī)與V2X路側(cè)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T15126-2008信息技術(shù)開(kāi)放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定義

GB/T17547-1998信息技術(shù)開(kāi)放系統(tǒng)互連數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)定義

GB/T20999-2017交通信號(hào)控制機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議

GB25280-2016道路交通信號(hào)控制機(jī)

GA/T1743道路交通信號(hào)控制機(jī)信息發(fā)布接口規(guī)范

3縮略語(yǔ)

下列縮略語(yǔ)適用于本文件。

3.1

V2XvehicletoX

V2X全稱vihicletoeverything,即車與任何事物的聯(lián)系。主要包括：V2V，即車與車(vehicle)、

V2I，即車與基礎(chǔ)設(shè)施(vechiletoinfrainstructure)、V2P，即車與人(vehicletopeople)、V2N，

即車與云（vehicletonetwork）。

3.2

RSUroadsideunit

車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元。安裝在路側(cè)，通過(guò)V2X通信技術(shù)與路側(cè)交通管控設(shè)備、車載單元等交互信息，

支持車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的功能實(shí)體。本文件稱為路側(cè)設(shè)備。

3.3

CRCcyclicalredundancycheck

循環(huán)冗余碼校驗(yàn)。

3.4

IPInternetProtocol

網(wǎng)際協(xié)議

3.5

UDPUserDatagramProtocol

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議

3.6

TCPTransmissionControlProtocol

1

T/CTS5—2021

傳輸控制協(xié)議（TCP，TransmissionControlProtocol）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流

的傳輸層通信協(xié)議

3.7

RS-232-CEIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.8

RS-485ANSI/TIA/EIA-485

平衡數(shù)字多點(diǎn)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器和接收器的電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)

4數(shù)據(jù)通信協(xié)議結(jié)構(gòu)

通信協(xié)議結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。該結(jié)構(gòu)包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

圖1通信協(xié)議結(jié)構(gòu)框圖

5物理層

5.1物理接口類型

物理層接口類型如下：

a．以太網(wǎng)接口；

b．RS-232-C接口；

c．RS-485接口。

5.2RS-232-C數(shù)據(jù)接口要求

RS-232-C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)應(yīng)符合以下規(guī)定：

a．字節(jié)結(jié)構(gòu)為一個(gè)起始位，八個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)校驗(yàn)位，一個(gè)結(jié)束位；

2

T/CTS5—2021

b.接口提供的信號(hào)應(yīng)至少包括下列信號(hào)：GND（earthground）、數(shù)據(jù)發(fā)送（transmitdata）、數(shù)

據(jù)接收（receivedata）；

c.接口支持比特率至少包括：1200bit/s，2400bit/s，4800bit/s，9600bit/s，19200bit/s，

115200bit/s。

5.3以太網(wǎng)口接口要求

以太網(wǎng)口的實(shí)現(xiàn)應(yīng)符合GB/T20999-20175.2.2的規(guī)定。

5.4RS-485接口要求

RS-485數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)應(yīng)符合以下規(guī)定：

a．字節(jié)結(jié)構(gòu)為一個(gè)起始位，八個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)校驗(yàn)位，一個(gè)結(jié)束位；

b.接口提供的信號(hào)應(yīng)至少包括下列信號(hào)：GND（earthground）、數(shù)據(jù)發(fā)送（transmitdata）、數(shù)

據(jù)接收（receivedata）；

c.接口支持比特率至少包括：1200bit/s，2400bit/s，4800bit/s，9600bit/s，19200bit/s，

115200bit/s。

6數(shù)據(jù)鏈路層

6.1數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議類型

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議類型如下：

a.點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)協(xié)議；

b.以太網(wǎng)協(xié)議。

6.2點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)協(xié)議要求

應(yīng)符合GB/T17547-1998中第1～7、15、16、18、19章的規(guī)定。

6.3以太網(wǎng)協(xié)議要求

以太網(wǎng)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)應(yīng)符合GB/T20999-20176.2.2的規(guī)定。

7網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層

7.1網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議類型

網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議類型如下：

a.NULL協(xié)議；

b.TCP/IP協(xié)議；

c.UDP/IP協(xié)議。

7.2NULL協(xié)議要求

符合GB/T15126-2008中第1～7、15～19章的規(guī)定。

7.3TCP/IP協(xié)議要求

TCP/IP協(xié)議應(yīng)符合GB/T20999-20177.2.2的規(guī)定。

7.4UDP/IP協(xié)議要求

UDP/IP協(xié)議應(yīng)符合GB/T20999-20177.2.3的規(guī)定。

8應(yīng)用層

8.1一般規(guī)定

3

T/CTS5—2021

應(yīng)用層規(guī)定通信協(xié)議規(guī)程，采用基于信息幀封裝的數(shù)據(jù)表交換方式。應(yīng)用層所有內(nèi)容應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)

GA/T1743中相關(guān)規(guī)定。除本文件中擴(kuò)展對(duì)象標(biāo)識(shí)和消息內(nèi)容外，其他內(nèi)容具體細(xì)則以GA/T1743中相

關(guān)規(guī)定為準(zhǔn)。

8.2數(shù)字表示和字節(jié)序

協(xié)議報(bào)文全部以16進(jìn)制方式表示，多字節(jié)表示一個(gè)數(shù)字時(shí)，高位字節(jié)在前，低位字節(jié)在后。

8.3指令和消息幀結(jié)構(gòu)

指令和消息幀結(jié)構(gòu)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GA/T1743-2020中6.1約定、6.2信息幀結(jié)構(gòu)規(guī)定。指令和消息幀結(jié)

構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2：指令和消息幀結(jié)構(gòu)

8.4指令和消息幀內(nèi)容

指令和消息幀內(nèi)容應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GA/T1743-2020中6.3信息幀內(nèi)容規(guī)定。信息幀的幀開(kāi)始、數(shù)據(jù)表、

校驗(yàn)碼與幀結(jié)束內(nèi)容應(yīng)符合下列要求：

a.幀開(kāi)始與幀結(jié)束長(zhǎng)度分別為1字節(jié)，取值0xC0；

b.數(shù)據(jù)表之后，幀結(jié)束之前，應(yīng)有校驗(yàn)碼，長(zhǎng)度為2字節(jié)。校驗(yàn)碼使用CRC16，生成多項(xiàng)式為

X16+X15+X2+1，初始值為0xFFFF，生成校驗(yàn)碼的校驗(yàn)范圍為數(shù)據(jù)表的所有字節(jié)；

c.校驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義，數(shù)據(jù)表或校驗(yàn)碼中某字節(jié)值為0xC0時(shí)使用0xDB、0xDC轉(zhuǎn)義替

換，為0xDB時(shí)使用0xDB、0xDD轉(zhuǎn)義替換。

8.5數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)表由鏈路碼、發(fā)送方標(biāo)識(shí)、接收方標(biāo)識(shí)、時(shí)間戳、生存時(shí)間、協(xié)議版本、操作類型、對(duì)象標(biāo)識(shí)、

簽名標(biāo)記、保留、消息內(nèi)容及簽名證書(shū)構(gòu)成。數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GA/T1743-2020中6.4規(guī)定，具體結(jié)構(gòu)

見(jiàn)表1。

表1數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

8.6數(shù)據(jù)表內(nèi)容

8.6.1一般規(guī)定

數(shù)據(jù)表內(nèi)容中鏈路碼、發(fā)送方標(biāo)識(shí)、接收方標(biāo)識(shí)、時(shí)間戳、生存時(shí)間、協(xié)議版本、操作類型、

簽名標(biāo)記、保留、及簽名證書(shū)等內(nèi)容應(yīng)符合GA/T1743-2020中6.5規(guī)定。

8.6.2路側(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)請(qǐng)求前身份認(rèn)證

8.6.2.1認(rèn)證請(qǐng)求

路側(cè)設(shè)備向交通信號(hào)機(jī)請(qǐng)求信息廣播前應(yīng)先發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，用于查詢認(rèn)證令牌有效時(shí)長(zhǎng)。認(rèn)證請(qǐng)求

信息格式應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2認(rèn)證請(qǐng)求

鏈路發(fā)送方接收方時(shí)間生存協(xié)議操作對(duì)象標(biāo)簽名保消息內(nèi)容簽名

碼標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)戳?xí)r間版本類型識(shí)標(biāo)記留證書(shū)

4

T/CTS5—2021

0x800x0601應(yīng)符合表

3的規(guī)定

表3認(rèn)證請(qǐng)求消息內(nèi)容

序號(hào)名稱字節(jié)數(shù)取值描述

1消息長(zhǎng)度20~65535整數(shù)，消息總字節(jié)數(shù)

2認(rèn)證令牌32訪問(wèn)授權(quán)的認(rèn)證令牌，具體定義預(yù)留。

8.6.2.2認(rèn)證應(yīng)答

交通信號(hào)機(jī)收到一次認(rèn)證請(qǐng)求，如果認(rèn)證令牌合法，則以此消息應(yīng)答此認(rèn)證令牌的有效時(shí)長(zhǎng)；如認(rèn)

證令牌不合法，則不予應(yīng)答。應(yīng)答時(shí)間窗長(zhǎng)度為5秒。認(rèn)證應(yīng)答信息格式應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4認(rèn)證應(yīng)答

鏈路發(fā)送方接收方時(shí)間生存協(xié)議操作類對(duì)象標(biāo)簽名保消息內(nèi)容簽名

碼標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)戳?xí)r間版本型識(shí)標(biāo)記留證書(shū)

0x830x0601應(yīng)符合表

5的規(guī)定

表5認(rèn)證應(yīng)答消息內(nèi)容

序號(hào)名稱字節(jié)數(shù)取值描述

1消息長(zhǎng)度20~65535整數(shù)，消息總字節(jié)數(shù)

2經(jīng)度4-180~180單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，路口中心點(diǎn)經(jīng)度

符合GA/T543.9公安數(shù)據(jù)元DE01119

3緯度4-90~90單精度浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，路口中心點(diǎn)緯度

符合GA/T543.9公安數(shù)據(jù)元DE01120

4海拔高度2-200~6000在同一個(gè)經(jīng)緯度有多層路口時(shí)應(yīng)填寫(xiě)，單位為米

（m）

5認(rèn)證有效20~65535整數(shù)，本次認(rèn)證有效時(shí)長(zhǎng)。單位：秒

時(shí)長(zhǎng)每次身份認(rèn)證收到應(yīng)答后開(kāi)始計(jì)時(shí)，超過(guò)認(rèn)證有效