OCIT® Offene Schnittstellen für die Straßenverkehrstechnik / Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems  

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OCIT-Outstations (OCIT-O)

Die Technik der Schnittstelle OCIT-Outstations

OCIT-Outstations Schnittstellen nutzen die Internet-Technologie. Sie verbinden Lichtsignalsteuergeräte mit zentralen Einrichtungen. Ihre Aufgabe ist die sichere Versorgung, Bedienung und Überwachung der Gerätefunktionen aus der Ferne. Dies erfordert eine sofortige Quittierung oder Fehlerbehandlung. Besondere Bedeutung hat deshalb das für OCIT-Outstations entwickelte Übertragungsprotokoll BTPPL.

Kommunikationsmodell

Mit OCIT-Outstations wurde eine universell einsetzbare Schnittstelle geschaffen, die nicht auf ein bestimmtes Kommunikationsmedium festgelegt ist. Die Kommunikationsmedien erstrecken sich von vorhandenen, in ihrer Bandbreite eingeschränkten Leitungen über Funkverbindungen bis hin zu LAN/WAN und Internet. Die Datenübertragung basiert auf Standards der Telekommunikationstechnik und kann alle üblichen Medien und Telekommunikationsdienste nutzen, die durch die Schichten 2 und 1 angebunden werden. In OCIT-O sind dafür sog. Profile definiert. Übergänge zwischen verschiedenen Übertragungsmedien, Telekommunikationsdiensten und Topologien sind prinzipiell möglich.

Lichtsignalsteuergeräte mit OCIT-O Schnittstellen müssen komplexe Verkehrsabhängigkeiten lokal beherrschen, Verkehrsmesswerte erfassen und verarbeiten können.

Zeitverhalten

OCIT- Systeme mit der OCIT-Outstations Schnittstelle übertragen Befehle und Daten nur beim Eintreffen bestimmter Ereignisse. Die Synchronisierung aller Geräte im System erfolgt über genaue Uhren (Funkuhr oder Zeitdienst der Zentrale).

Protokolle

Die Datenübertragung orientiert sich am ISO-Standard „OSI-Schichtenmodell“


OSI-Schichten des Übertragungsprofils für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen

Das sogenannte OCIT-Outstations Protokoll ist das Übertragungsprotokolle der Anwenderebene. Es umfasst die Einbindung der OCIT-Outstations Funktionen in die Geräte-Software und das speziell für OCIT-Outstations entwickelte, bandbreitenoptimierte Protokoll BTPPL. Mit Ausnahme des OCIT-Outstations Protokolls BTPPL werden nur Standardprotokolle eingesetzt. TCP/UDP*/IP sind die Transportprotokolle der mittleren Ebenen. (* Die Nutzung des UDP-Protokoll wird nicht mehr empfohlen.)

Eigenschaften von BTPPL

Wesentlich kleinerer Datenoverhead und damit grundsätzlich kürzere Übertragungszeiten. Deshalb können auch die oft noch vorhandenen alten Kabelverbindungen mit verhältnismäßig schlechter Übertragungsqualität genutzt werden. Ein fester Bestandteil des Protokolls ist der SHA-1-Algorithmus, der über eine 24-bit-Codierung eine hohe Übertragungssicherheit garantiert und durch einen Passwortschutz sicherstellt, dass Hacker die Feldgeräte nicht manipulieren können.

Funktionen und Objekte

Alle über OCIT-Outstations ausführbaren Funktionen müssen von konformen Geräten in gleicher Art und Weise ausgeführt werden, um eine einheitliche Systemfunktion zu gewährleisten. Die genaue Spezifikation der OCIT-Outstations-Objekte erfolgt in den OCIT- Dokumenten. Die dazugehörigen Datendefinitionen benutzen die Datenbeschreibungssprache XML (Extensible Markup Language). Sie sind die Grundlage für eine Implementierung in den Feldgeräten.

OCIT-Outstations-Objekte sind in den Dokumenten OCIT-O Basis und in den OCIT-O Lstg festgelegt und repräsentieren den Standard.

Member-Nummern

Mit Hilfe der Member-Nummern ist im OCIT-System eine Unterscheidung zwischen Standard-OCIT Objekten und den Festlegungen der Hersteller (Hersteller-Objekte) möglich. Die Liste der Member-Nummern finden Sie hier.

 

OCIT-O für Lichtsignalsteuergeräte Version 3.0

Mit OCIT-O V3.0 bietet das OCIT System die Integration mit der kooperativen funkbasierten Infrastruktur im Automobilbereich. Damit ist es im OCIT System möglich,

  • Gefahrenmeldung (Decentralized Environmental Notification Message, DENM)
  • Qualitätssicherung, Statistik und Messungen von Floating Car Daten (Cooperative Awareness Message, CAM)
  • Priorisierung von ÖPNV- und Sonderfahrzeugen
  • Prognosedaten (Signal Phase and Timing, SPaT)
  • Versorgung der Topologieinformationen (MAP)

in das Verkehrsmanagement zu integrieren.

Neue Funktionen in OCIT-O V3.0


Statusinformationen (CAM)

  • Aufzeichnung von Fahrzeugdaten wie Datum, Uhrzeit, Position, Geschwindigkeit, Richtung und Fahrzeugtyp
  • Aggregierung von Verkehrsdaten wie Durchschnittsgeschwindigkeit, Wartezeit, Anzahl der Halte

Gefahrenmeldungen (DENM)

  • Archivierung aller Gefahrenmeldungen
  • Verteilung der Gefahrenmeldungen wie Baustellen, Unfälle, kritische Abschnitte von der LSA-Zentrale an die Fahrzeuge
  • Abfrage der aktuellen Gefahrenmeldungen

Priorisierung des öffentlichen Verkehrs (CAM)

  • Übertragung von Priorisierungsanforderungen von der LSA-Zentrale zum Lichtsignalsteuergerät.

Kreuzungstopologie (MAP)

  • Versorgung von topologischen Daten mit dem standardisierten Versorgungsmechanismus.

Signalisierungsprognose (SPaT)

  • Archivierung des prognostizierten Signalisierungszustandes

Für Gefahrenmeldungen (DENM) ist es zum einen möglich, diese von der LSA-Zentrale in die Fahrzeuge zu übertragen. Zum anderen werden Gefahrenmeldungen von der Straße gesammelt, gefiltert und effektiv zur LSA-Zentrale übertragen. Der Anwender hat ein damit den notwendigen Überblick über das aktuelle Geschehen.
Der fließende Verkehr kann mit CAMs erfasst werden. Aufbereitet und komprimiert werden diese Daten an ein Zentralsystem übertragen.
Für die Priorisierung des Öffentlichen Verkehrs (ÖV) werden die Meldungen CAM (Anmeldung) und SPaT (Quittierung) genutzt.

 

OCIT-O für Lichtsignalsteuergeräte Version 2.0

OCIT-O für Lichtsignalsteuergeräte Version 2.0 ist die Weiterentwicklung der bestehenden OCIT-O Definitionen mit Version 1.
Die charakteristischen Systemfunktionen der Version 2 sind

  • der standardisierter Versorgungsweg und
  • die standardisierte Prozessdatenübertragung

zwischen Verkehrsingenieurarbeitsplatz, zentralen Einrichtungen und Steuergerät.

Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb führten zu einer Reihe von Verbesserungen und neuen Festlegungen.

OCIT-O für Lichtsignalsteuergeräte Version 2.0 ist rückwärtskompatibel zu OCIT-O für Lichtsignalsteuergeräte Version V1.x. Zentrale Einrichtungen mit Version 2.0 umfassen deshalb auch alle Funktionen der Version 1.x.. Mehr dazu..

Funktionsübersicht OCIT-O V2.0 für Lichtsignalsteuergeräte

V1.1

V2.0

OCIT-Schnittstellen der zentralen Ebene

  • Unterstützung der Schnittstellen OCIT-C und OCIT-I für die Anwender-Fernversorgung.
  • Unterstützung der Schnittstellen OCIT-C und OCIT-I für die Erfassung der Prozessdaten.

 

X

Versorgen

Anwender-Fernversorgung:

  • Verkehrstechnische Grunddaten (Ein- Ausschaltprogramme, Signalprogramme, Versatz-, Zwischen- und Mindestzeiten).
  • Schaltuhr (lokale Jahresautomatik).
  • VA-Steuerverfahren und Parameter.
  • Umfangreiche Funktionen zur Kontrolle der Versorgungsstände (Versionierung der Anwender- und Herstellerversorgung, Datensicherung, Lesen der Anwenderversorgung).
  • Blockweises Schreiben von komplex strukturierten Anwenderprogrammwerten (AP-Werte).

Sicherheitsrelevante Daten sind nur mit Mitteln der Hersteller versorgbar!

 

X

Schalten

  • Einzelnes Schalten von: Knoten o. Teilknoten ein- und aus / Blinken, Signalprogramme, Sondereingriffe, lokale Steuerverfahren, ÖPNV-Bevorzugung, Modifikationen für das Verhalten der lokalen VA-Verfahren.
  • Keine Einschaltung oder Programmumschaltung, wenn ein Signalprogramm nicht versorgt ist.

X

X

  • Schalten aller o. g. Schaltmöglichkeiten mit nur einem Befehl (Methode Schalte Knoten).

 

X

Messwerte

  • Fzg/h und Belegung in %.
  • Detektor-Rohdaten mit hoher Auflösung (Abtastintervalle bis zu 10 ms).
  •  Abtast- und Aggregierungsintervalle einstellbar.

X

X

  • Auftragselement für Detektoren mit Zusatzinformationen:
    Erfassen der Messwerte von Fahrzeug-Detektoren mit Zusatzinformationen: Geschwindigkeit, Länge, Art (8 Fzg-Klassen nach TLS), Zählwerte und mittlere Geschwindigkeit pro Fzg-Klasse.
  • Auftragselement für erweiterte aggregierte Detektor-Werte:
    Neben Zählung und Belegungsgrad werden auch Geschwindigkeiten und Fahrzeugarten in einer aggregierten Form erfasst, gemäß den acht Fahrzeugklassen nach TLS sortiert und daraus jeweils die mittlere Geschwindigkeit und ein Zählwert ermittelt.

 

X

Daten erfassen

  • Erfassen und Archivieren von Betriebszuständen, Meldungen, Signalisierung, Verkehrsmesswerten, ÖPNV-Telegrammen, Detektor-Rohdaten.
  • Lesen und Schreiben von Anwenderprogrammwerten.

X

X

  • Daten für die Prozessdaten-Schnittstelle OCIT-I PD-LSA.
  • Archiv für Prozessdaten deren Auswahl häufig geändert wird.
  • Namenskonventionen für Anwenderprogrammwerte.
  • Schnelle Zugriffe auf komplexe Datenstrukturen oder Arrays von Anwenderprogrammwerten (AP-Werte).
  • Schnelles Erfassen der Signalsierung für die Online-Visualisierung.
  • Erfassen des OCIT-O Telegrammverkehrs zu Prüfzwecken (Tracen).

 

X

Melden

  • Betriebszustände, Vorgänge, Störungen mit Angabe von Zeit, Quelle, Auswirkung, Nummer / Name der betr. Komponenten, frei vereinbare Texte.
  • Tür auf  Gerät / EVU / Bedienteil
  • Sammelstörung
  • Schnelle Meldung bei Netzausfall / Adernbruch.
  • Meldungen bei Störung des  Empfangs von ÖV-Telegrammen.
  • Meldungen zum Versorgungsvorgang.

X

X

  • Festlegungen zu Meldungsteilen, Formaten und Namen, Digitale Ein- Ausgänge, Signalgruppe, Signalgeber, Signalkammer, Quittierungen, Ist-Zustand und Vorgangskennung.
  • Umfangreiche und komfortable Funktionen zum Lesen der Geräteinformation und der Referenzen auf Instanzen, z. B. Lesen aller Aufträge einer Liste.

 

X

 

Verkehrstechnik

 

  • Alle lokalen verkehrstechnischen Steuerverfahren OCIT-konform integrierbar. Parameter und Ergebnisse (AP-Werte) können geändert, erfasst oder archiviert werden.
  • R09-Standardtelegramme
  • R09-Erweiterte Telegramme
  • 3 Standard-Rückrechenverfahren für die Synchronisierung der Geräte.
  • Zentrale / lokale Uhr als priore Zeitquelle.

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Feldgeräteinformation

 

  • Informationen über das Feldgerät:
    OCIT-Version,  Hersteller, Gerätetyp, Zeitquelle, Zeitzone,
    Instanzen aller im Feldgerät implementierten Objekte, Zentralen- und Feldgerätenummern der Kommunikationspartner.

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X

  • Bis zu 65535 Rückgabewerte, Filterfunktionen

 

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Verbesserungen

  • Festlegungen zum Geräteverhalten:
    zentraler Systemzugang, zentrale Schaltwünsche, Betriebsart, Rückrechenverfahren, Teilknoten, Synchronisierung, Zeitzählung, Einheiten der R09-Telegramme, Netz Aus, Störung aufgehoben, Reset, Timeout, Passwörter, Format für Checksummen, Häufigkeit der NTP-Abfrage.
  • Datentypen für dynamischen Parameter, z. B. für Netzsteuerung oder andere Verfahren.
  • Möglichkeit zum Änderung der Betreiber-Domain-Namen von der Zentrale aus

 

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Übertragungstechnik

 

  • Übertragungsprofil Profil 1 - Übertragungsprofil für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen auf festgeschalteten Übertragungswegen. Die Übertragung erfolgt hier mit analogen Modems CCITT V.34.
  • Übertragungsprofil Profil 2 - Übertragungsprofil für Wählverbindungen im Festnetz und GSM-Mobilfunknetz“.

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  • Übertragungsprofil Profil 3 - Ethernet“

*)

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*) Ob Feldgeräte die das Profil 1 oder 2 unterstützen auf das Profil 3 umgerüstet werden können, hängt vom eingesetzten Betriebssystems und Hardware ab.