DIN SPEC 91213-1-2011 Open Traffic Systems - OTS 2 Interface Specification - Part 1 Introduction for Decision Makers《开放交通系统 -OTS 2接口规范 第1部分 决策论述》.pdf

1、Januar 2011 Bereich InnovationPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 35.200Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangez

2、ogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer PAS erstellt.!$laS“1736248www.din.deDDIN SPEC 91213-1Open Traffic Systems OTS 2-Schnittstellenspezifikation Teil 1: Einfhrende Erluterungen fr EntscheidungstrgerOpen Traffic Systems OTS 2 Interface Specification Part 1: Intr

3、oduction for Decision MakersOpen Traffic Systems OTS 2 Spcification dinterface Partie 1: Introduction pour des dcideursAlleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 17 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SP

4、EC 91213-1:2011-01 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich . 6 2 Begriffe. 7 3 Abkrzungen . 7 4 Nutzen durch die Anwendung der OTS 2-Schnittstellenspezifikation . 8 4.1 Wirtschaftlicher Nutzen 8 4.2 Technischer Nutzen 9 4.2.1 Technische Erwgungen 9 4.2.2 Erweiterbarkeit. 10 4.2.3 K

5、onfigurationsabgleich 11 4.2.4 Applikationsauskunft 11 4.2.5 Verbindungsberwachung . 11 4.2.6 Rollenmodell zur wechselseitigen Kommunikation. 12 4.2.7 Untersttzung des standardisierten Datenmodells DATEX II . 13 4.2.8 Verbesserung der Bestellung und Abfrage von Daten 13 4.2.9 Standardisierte Tests,

6、Testumgebung, Testtools 14 Anhang A (informativ) Warum ein fachspezifisches Protokoll oberhalb“ der etablierten Internet-Protokolle? 15 Anhang B (informativ) berblick ber die Historie von Standardisierungs- und Pflegeprozessen parallel zu OTS 2 17 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD

7、 - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 3 Vorwort Diese DIN SPEC nach dem PAS-Verfahren enthlt Erluterungen zur OTS 2-Schnittstellenspezifikation fr Entscheidungstrger. Dabei liegt der Fokus der DIN SPEC 91213 im Wesentlichen auf der Beschreibung der OTS 2-Schnittstelle. Diese DIN SPEC gliedert si

8、ch in zwei Teile: 1) Teil 1: Einfhrende Erluterungen fr Entscheidungstrger 2) Teil 2: Technische Spezifikation fr Implementierer Der vorliegende Teil 1 erlutert Entscheidungstrgern den Anwendungsbereich und potenziellen Nutzen bzw. Mehrwert der OTS 2-Schnittstellenspezifikation. Koordiniert wurde di

9、e Erarbeitung des Dokumentes durch die nachfolgend genannten Personen, die allein verantwortlich fr den Inhalt sind: Dr. rer. nat. Josef Kaltwasser; Christian Lpges AlbrechtConsult GmbH Verfasser des Dokumentes sind: Christian Lpges AlbrechtConsult GmbH Anton Bauer Landeshauptstadt Mnchen Die Zusamm

10、enarbeit in einem festen Arbeitskreis bestand aus folgenden Unternehmen und Institutionen: Dr. rer. nat. Josef Kaltwasser; Christian Lpges AlbrechtConsult GmbH Anton Bauer Landeshauptstadt Mnchen Christoph Engel, Jan Krause Institut fr Automation und Kommunikation e. V. ifak Henry Jahnke Senatsverwa

11、ltung fr Stadtentwicklung Berlin Verkehrslenkung Berlin Volker Kanngieer Stadt Frankfurt am Main Straenverkehrsamt Jrg Lange Senatsverwaltung fr Stadtentwicklung Berlin Verkehrslenkung LVB B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 4 Frank Leonhardt

12、 Stadtlicht GmbH, Berlin Dr.-Ing. Michael Ortgiese PTV Planung Transport Verkehr AG, Karlsruhe Holger Rosier RWTH Aachen, Communication Networks ComNets Thilo Schn GEVAS software Markus Tollmann Fachbereich Verkehrssteuerung Freie und Hansestadt Hamburg, Landesbetrieb Straen, Brcken und Gewsser Dies

13、e DIN SPEC ging aus dem Projekt OTS 2 OTS-Kommunikation in Verbundsystemen fr Verkehrs-information und Verkehrsmanagement“ im Rahmen der vom Bundesministerium fr Wirtschaft und Techno-logie (Frderkennzeichen 19 P 7050) gefrderten Initiative VM 2010“ hervor. Die Vorhabensbeschreibung des Projektes be

14、inhaltet ausdrcklich die Dokumentation und Verwertung der F Frderung der Wirtschaftlichkeit und Qua littssicherung bei Vergabe und Betrieb; Vereinfachung und Verkrz ung von Ausschreibungsverfahren; Frderung des direkten Informationsaustausch zw ischen den betroffenen Verwaltungsabteilungen auf natio

15、naler und internationaler Ebene; Bndelung der Anforderungsprofile und damit Strkung der Position der Baulasttrger gegenber der Industrie. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 5 Anders als Herstellermischung, die z. B. durch Wettbewerb im Rahme

16、n ffentlicher Ausschreibungen von Lichtsignalsteuerungssystemen entsteht, geht Herstellermischbarkeit noch einen Schritt weiter. Systeme und ihre Teilsysteme sind so zu gestalten, dass die verschiedenen Teilsysteme von verschiedenen Herstellern geliefert werden knnen und zu einem spteren Zeitpunkt a

17、uch problemlos durch Teilsysteme anderer Hersteller ausgetauscht werden knnen. Herstellermischbarkeit impliziert also immer eine Option fr die Zukunft mit dem Ziel, auch den spteren Betrieb dieser Systeme wirtschaftlich zu gestalten. Die Herstellermischbarkeit muss nicht zwangslufig zur Herstellermi

18、schung fhren, aber es sollte immer die Mglichkeit zur Herstellermischung gegeben sein. Mit OTS soll erreicht werden, dass die Forderung nach Herstellermischbarkeit nicht lnger ein Hindernis bei der Systemrealisierung darstellt. Zur Umsetzung des Ziels wurde das OTS-Rahmenwerk basierend auf den drei

19、Sulen OTS-Kommunikations-architektur, OTS-Instrumente und OTS-Prozess und den entsprechenden untergeordneten Bausteinen (Bild 1) entwickelt. Bild 1 OTS-Rahmenwerk Die DIN SPEC 91213 behandelt nur den Baustein Spezifikation OTS 2.X“. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-0

20、1 DIN SPEC 91213-1:2011-01 6 1 Anwendungsbereich OTS betrachtet Verkehrssteuerungs-, Verkehrslenkungs- und Verkehrsmanagementsysteme als verteilte Systeme, die aus Teilsystemen mit unterschiedlichen Lebenszyklen bestehen und ber standardisierte Schnittstellen miteinander kommunizieren. Daher sind di

21、e Teilsysteme der Verkehrsmanagement- und der Leitebene, die in einem rein kommunalen Kontext aber auch im Kontext eines hoheitsbergreifenden Systemverbunds miteinander kommunizieren knnen, Anwendungsbereich der OTS 2-Schnittstelle. Einen berblick ber die entsprechenden Teilsysteme und den Anwendung

22、sbereich der OTS 2-Schnittstelle gibt das OTS-Systemmodell in Bild 2. Bild 2 OTS-Systemmodell Die Standardisierung der Kommunikation wird dabei als strategisches Element bei der zukunftsorientierten Gestaltung alters- und herstellergemischter Systemlandschaften bewertet. Voneinander unabhngige Syste

23、mlieferanten mssen somit befhigt werden, Teilsysteme auf der Grundlage von Spezifikationen und standardisierten Schnittstellen liefern zu knnen, die die erforderliche Verbundleistung erfllen und somit interoperabel sind. Der vorliegende Teil 1 der DIN SPEC 91213 erlutert Entscheidungstrgern den Nutz

24、en bzw. Mehrwert der OTS 2-Schnittstellenspezifikation. Er richtet sich insbesondere an folgende Adressaten: B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 7 Baulasttrger oder Betreiber, die bei der Erneuerung oder Erweiterung bestehender Systeme der Ve

25、rkehrssteuerung oder ihrem Ausbau zu regionalen oder berregionalen Verkehrsinformations- und Verkehrsmanagementsystemen eine zukunftsfhige Lsung anstreben; Hersteller, die ihre Systeme mit der standardisiert en OTS 2-Schnittstelle anbieten und ihre Technik in bereits bestehende Systemlandschaften in

26、tegrieren wollen. ber diese Adressaten hinaus ist diese DIN SPEC fr alle Standardisierungsanstze im Bereich intelligenter Verkehrssysteme (IVS) von Interesse. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Teilsystem Bestandteil eines Systems, mit dem in der Regel be

27、stimmte, abgegrenzte Funktionalitten verbunden werden ANMERKUNG Teilsysteme knnen untereinander in Wechselbeziehungen stehen und als Teil eines bergeordneten (Teil-)Systems verstanden werden. Die Klassifikation nach bergeordneten Gesichtspunkten (z. B. Anwendungsbereiche) ist mglich. 2.2 DATEX Daten

28、modell zur Abbildung von Verkehrsdaten des Individualverkehrs 3 Abkrzungen http Hypertext Transfer Protokoll (zustandsloses Protokoll zur Datenbertragung in Netzwerken) IP Internet Protocol (Protokoll zur Adressierung von Rechnern in einem Netzwerk) IVS Intelligente Verkehrssysteme OCA Open Traffic

29、Systems City Association e. V. OCIT Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems OCIT-I PD OCIT-Instations Prozessdaten OSI Open Systems Interconnection Reference Model (Referenzmodell fr das Design von Netz-werk-Kommunikationsprotokollen) OTS Open Traffic Systems SOA Serviceorienti

30、erte Architektur (Architekturmuster zur flexiblen Kopplung verteilter Systeme) SOAP Simple Object Access Protocol (Protokoll zur Realisierung entfernter Methodenaufrufe) SP-PD Schnittstellen und Protokolle, Prozessdaten SP-VD Schnittstellen und Protokolle, Verkehrsdaten TCP Transmission Control Prot

31、ocol (Netzwerkprotokoll zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Endpunkten) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 8 TMC Traffic Message Channel WS Webservice (Software-Anwendung, die Methoden bzw. Funktionen bereitstellt, auf die ber ein

32、 Netzwerk zugegriffen werden kann) WSDL Webservice Description Language (XML-Beschreibungssprache fr Webservices) 4 Nutzen durch die Anwendung der OTS 2-Schnittstellenspezifikation 4.1 Wirtschaftlicher Nutzen Die Verwendung von Standards fr Schnittstellen bietet folgenden Nutzen: Schaffung der Mglic

33、hkeit der Herstellermischbarkeit, d. h. Erleichterung der Erweiterung durch zustzliche Komponenten, Erleichterung der Interaktion unterschiedlicher Teilsysteme, Vereinfachung der Konfiguration und Wartung der Systeme. Durch den Einsatz dieser Spezifikation zu OTS 2 sind aus wirtschaftlicher Sicht fo

34、lgende Vorteile mglich: Formalisierte Ausschreibung durch Verweis auf das OTS-Rahmenwerk bzw. die OTS 2-Schnittstellen-spezifikation; Schnellerer Technologiewandel, verbesserte Funk tionalitten fr Teilbereiche und gnstigere Preise durch Wettbewerb; Schnelle und einfache Integration von Teilsystemen

35、in bestehende Systemlandschaften; Grere Unabhngigkeit von speziellen Lieferanten, so dass eine Auswechslung von Komponenten bzw. ein Wechsel der Lieferanten jederzeit mglich ist; Errichtung von hoheitsbergreifenden Systemverbnden, d. h. Bereitstellung bzw. Vermarktung von Verkehrs- und Strategieinfo

36、rmationen z. B. an Dienstleister, Austausch von Verkehrs- und Strategieinforma tionen z. B. zwischen benachbarten Baulasttrgern bzw. Betreibern, Ergnzung der eigenen Verkehrsinformationen durch Informationen von Dienstleistern; Anpassung der Innovationsgeschwindigkeit an die jeweiligen Bedrfnisse de

37、s Baulasttgers/Betreibers unabhngig von einzelnen Systemlieferanten; Erleichterung der Anwendung neuer Technologien fr den aktuellen Gertebestand und die Mglichkeit der Migration; Bessere Planbarkeit von Erweiterungskosten und offener Wettbewerb auch in Folgeprojekten; B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB

38、30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN SPEC 91213-1:2011-01 9 Erweiterung1)des Standards um individuelle Funktionalitten, ohne den Standard zu verlassen; einheitliche Bedienkonzepte durch durchgngige Systemlsungen. 4.2 Technischer Nutzen 4.2.1 Technische Erwgungen Mit der OTS 2-Schnittstellenspe

39、zifikation wird ein neuer, offener Schnittstellenstandard fr den herstellerge-mischten und interoperablen Datenaustausch in Verkehrssteuerungs-, Verkehrslenkungs- und Verkehrsma-nagementsystemen definiert. Sie baut auf der OCIT-Instations Prozessdaten (OCIT-I PD) Schnittstelle auf. Letztere wird zus

40、ammen mit den OTEC-Ergnzungen PD-DM-VM und PD-SP+ auch als OTS 1 bezeichnet. Aus technischer Sicht sollen mit der Spezifikation Defizite und kleinere Mngel der OCIT-Schnittstellen-spezifikation SP-PD (Prozessdaten) und SP-VD (Versorgungsdaten) beseitigt und grere Funktionalitt, breiterer Einsatzbere

41、ich, bessere Erweiterbarkeit und bessere Testbarkeit erreicht werden. Dazu ist das Protokoll aus verschiedenen Schichten aufgebaut. Basisfunktionalitten wie Verbindungsaufbau, Sessionverwaltung und Grundfunktionen der Datenbertragung werden von den Applikationsfunktionen (Bestellungen, Befehle) getr

42、ennt. Es wird eine Unabhngigkeit nach unten“ erreicht: Das Protokoll kann auf verschiedenen bermittlungs-schichten aufgesetzt werden, ohne dass sich Grundeigenschaften wie die Mglichkeit eines asynchronen und beidseitigen Nachrichtenaustauschs ndern. Es wird eine Unabhngigkeit nach oben“ erreicht: H

43、here Protokollschichten knnen erweitert, gendert oder sogar ausgetauscht werden, ohne dass man sich mit den in den unteren Schichten bereits gelsten Probleme erneut auseinandersetzen muss. Es gilt dabei folgende Aufteilung: Die OTS-Transportschicht kmmert sich als unterste Schicht allein um die Kaps

44、elung des darunter liegenden Netzwerkprotokolls auf dem einfachst mglichen Level. Die OTS-Sessionschicht fgt Dienste hinzu, die nicht mehr zur Basiskommunikation gehren und daher aus Grnden der Wiederverwendbarkeit oberhalb der OTS-Transportschicht liegen sollen, die aber gleichzeitig so allgemein sind, dass sie unabhngig von den anwendungsnahen Funktionalitten gelst werden sollen. Die OTS-Aktivittsschicht stellt spezie llere, anwendungsnahe Funktionalitten bereit. Basierend auf Erfahrung mit Bestandssystemen wurde bei der Entwicklung von OTS 2 der Schwerpunkt auf fol