智慧型運輸系統通訊協定(NTCIP)

2.1.1 NTCIP 簡介

如前章所述，通訊協定為規範電子設備間相互傳遞及辨識訊息的一連串規 則，而欲互相傳遞訊息的兩個設備間必須遵守相同的通話規則，才能確保訊息能 正確無誤的的被解讀，其所扮演的角色就如語言中的單字、字彙及文法規則，讓 語言的內容本身能夠具有意義而讓雙方能夠溝通；NTCIP 則可視為眾多電腦溝 通語言中的一種，其專門設計讓運輸各子系統內的設備能夠互相談話，更重要的 是，它能滿足 ITS 國家系統內所欲達成的使用者服務內容，以達到 ITS 解決交通 運輸問題的目的。

NTCIP 是美國針對智慧型運輸系統的電子裝置間資料傳輸所制定的標準通 訊協定。主要目標是確保交通控制與 ITS 系統組成單元彼此之間的『相互操作性』

與『相互置換性』，簡言之，NTCIP 希望能成為運輸工業未來的 Internet。所謂『相 互操作性』，是指在 NTCIP 通訊網路內不同種類的系統裝置之間可以相互引用對 方提供的服務，此系統裝置可以是安裝在相同通訊鏈路的不同種類交通控制終端 設施，或是不同控制中心之間的遠端系統線上資料交換；所謂『相互置換性』，

是指軟硬體設備具有多個供應商，系統不會受限於供應商而導致軟硬體設備置換 時與系統連線的困難。

2.1.2 NTCIP 的效益

NTCIP 提供了各交通管理者在運輸系統的操作上更多的彈性及選擇。藉由 統一的標準，NTCIP 去除了不同單位協調上的籓籬並允許同一通訊線路上存在 不同的設備種類及製造商之產品。即使原先整套系統並沒有採行 NTCIP，但各 交通單位在採購新設備時如能夠考慮相容 NTCIP 之產品，依然能獲得 NTCIP 所

帶來的效益。NTCIP 主要的效益如下：

1. 避免設備過早淘汰

NTCIP 不可能針對早期的設備來訂定標準，但是有了統一的標準後，大多 數的供應商都會生產製造 NTCIP 相容的設備。因此，一個交控系統可能混雜著 NTCIP 及非 NTCIP 的設備，而這些設備使用不同之通訊線路，或是這些設備雖 支援 NTCIP 但仍使用既有的通訊協定。只要交通單位在採購設備時選擇 NTCIP 相容的產品，不論是上述那種情形，都能夠避免設備過早淘汰，延長設備使用期 限。

2. 提供更多的供應商選擇

若使用單位決定其系統採用 NTCIP 架構，就可以向不同的供應商購買 NTCIP 相容之產品、現場設備、軟體等。也許只有同一供應商之產品才能夠充 分運用其產品的功能，但至少在同一標準下，任何供應商都可以提供基本功能，

交通單位選擇廠商的機會將更多樣化，也可避免單一供應商的壟斷。

3. 跨單位間的協調

NTCIP 允許不同單位間進行資料交換，同時在相互授權的情形下，執行某 些指令以監控其他單位的系統狀態。像這類的資訊交換與協調可以透過手動或是 自動的方式來進行。如此一來，各單位間能夠分享資訊，並且進行跨單位的控制，

以提供用路人即時資訊、連鎖化的匝道儀控等。

4. 單一的通訊網路

NTCIP 使得管理系統能夠用相同的通訊頻道與混合的設備種類進行傳輸。

例如透過系統電腦上的軟體來控制號誌化交叉路口旁的可變訊息標誌( Variable Message Sign, VMS )以顯示適當訊息。通訊網路通常是運輸管理系統中花費最大 的組成元件，採用 NTCIP 則確保這項投資在未來使用上的彈性。

2.1.3 NTCIP 架構與 OSI 架構

原先 NTCIP 遵照 OSI 參考模式的規範，對於控制中心與現場設備或控制中 心之間連接的標準，分別定義 Class B、Class A、Class C 及 Class E 四種 Profile。

新版的 NTCIP 標準已不再使用 Class 來分級，而採用模組及分層方式來傳輸，類 似 ISO 的 OSI 7 層分類模型。一般而言，兩台電腦或其他電子設備間的資料傳輸 和下面這幾層有關，為了有別於 ISO 和 Internet 所定出的 Layer，NTCIP 以 Level 來分層。NTCIP 的架構如圖 2.1-1 所示，其中包含 NTCIP 的 Level 層級以及各通 訊協定之分類，括弧內數字為其所對應之文件編號。圖 2.1-2 則為兩網路架構之 對照。

1. 資訊層( Information Level ) – 此層主要提供應用程式處理之資料元 素、物件、訊息等的傳送標準，像是 TCIP, TS3.5, MS/ETMCC 等，所定 義之內容專為 ITS 各子系統間溝通所用，獨立於傳統的 OSI 架構之上。

2. 應用層( Application Level ) – 此層主要提供資料封包結構及交談管理的 標準，像是 SNMP, STMP, DATEX, CORBA, FTP 等，大致等同於 OSI 中 Application、Presentation、Session 等 Layer。

3. 傳輸層 ( Transport Level ) – 此層主要提供資料訊息封包之切割、組合 及繞送方面等功能，諸如 TCP, UDP, IP 等，屬於 OSI 中 Network、Transport 等 Layer。

4. 子網路層 ( Sub-network Level ) – 此層提供實體介面的標準，像是數據 機、網路卡、CSU/DSU 等以及封包傳送，如 HDLC、PMPP、PPP、

Ethernet、ATM 等，屬於 OSI 中 Data-link Layer 與 Physical Layer。

5. 實體層 ( Plant Level ) – 此層包含了 ITS 中的通訊傳輸設施，例如銅導 線、銅軸鑬線、光纖、無線通訊等，此層的通訊協定選擇會影響到子網 路層通訊協定的決定。

圖 2.1-1 NTCIP 標準架構

圖 2.1-2 NTCIP 與 OSI 架構對照圖