### 交通信号控制系统与公安交通集成指挥平台通信协议研究
#### 1. 引言
随着城市化进程的加速，交通拥堵已成为许多城市面临的重要问题之一。为了缓解这一问题，提高城市交通的安全性和效率，交通信号控制系统应运而生。然而，尽管我国在交通信号控制系统建设上取得了显著进展，但在通信标准和协议方面仍然存在不足。具体表现在大多数系统采用的是厂商自定义的私有协议，缺乏统一的接口标准，这不仅限制了系统间的互联互通能力，也阻碍了交通信号控制系统与其他交通管理系统之间的数据共享。
面对这一挑战，公安交通集成指挥平台作为新一代的交通管理工具，旨在通过整合多种交通管理业务系统，实现更高效的数据交换和服务协同。为了实现这一目标，本文深入探讨了交通信号控制系统与公安交通集成指挥平台之间的通信协议标准，并提出了一种基于XML的数据组织方式来构建通信协议，以期促进两者的有效集成。
#### 2. 国内外现状分析
##### 2.1 国内信号系统及交通集成指挥平台应用情况
我国在城市交通信号控制系统方面的研究和应用起步相对较晚，但经过近几十年的努力，已经取得了一系列成果。从20世纪80年代起，我国一方面开展了针对城市中心交通问题的技术研究，另一方面也开始引进国外先进的交通控制系统。例如，上海、杭州等地引入了SCATS系统，北京、成都采用了SCOOT系统等。同时，国内企业也在研发符合本土需求的交通信号控制系统，如华通HT-UTCS、海信HiCon等。
根据统计数据，截至2007年底，全国范围内已有超过4万个路口安装了信号灯控制系统，这标志着我国在该领域的市场规模不断扩大。此外，随着公安交通集成指挥平台的建立和发展，越来越多的城市开始实现交通信号的区域控制或绿波带控制。
##### 2.2 国内外信号控制系统的通信协议、标准现状
在国外，尤其是美国，为了克服交通信号控制系统中存在的互操作难题，美国国家电器制造商协会(NEMA)于1992年开始开发NTCIP(国家交通运输智能交通系统协议)。这一通用协议旨在实现不同交通信号控制系统及信号机之间的互连、互操作和实时通信。目前，NTCIP已经成为针对智能交通系统电子设备间数据传输的标准通信协议，并被广泛应用于交通控制中心与现场设备或不同控制中心之间的通信。
NTCIP的应用场景主要分为两类：中心到外场(C2F)和中心到中心(C2C)。前者涉及路侧设施或运营车辆与管理中心之间的信息传输，而后者则侧重于管理中心内部或不同子系统之间的数据交换。NTCIP标准采用了分层结构，主要包括信息层、应用层、传输层、子网络层和物理层，这种分层架构遵循了OSI参考模型的规范。
#### 3. 通信协议设计思路
鉴于国内当前交通信号控制系统存在的标准化不足问题，本文提出了一种基于信息层交换的轻量级架构，并设计了基于XML组织数据内容的通信协议。该协议设计考虑到了公安交通集成指挥平台对交通信号控制系统的功能及数据需求，旨在通过标准化的数据格式和通信机制来实现两者的无缝对接。
通过这种方式，可以有效地提高数据处理效率，降低系统集成难度，进而促进交通信号控制系统与公安交通集成指挥平台之间的信息共享和协同工作。这对于提升整体交通管理水平、优化交通资源配置具有重要意义。
本文通过对国内外交通信号控制系统通信协议现状的分析，结合公安交通集成指挥平台的需求，提出了一种可行的通信协议设计方案。这不仅有助于推动我国交通信号控制系统向更高层次发展，也为未来城市交通管理提供了新的思路和技术支持。
