車路協(xié)同環(huán)境下多模式通信平臺(tái)設(shè)計(jì)與典型場(chǎng)景應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通擁擠問題日益嚴(yán)重，已成為制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。車路協(xié)同系統(tǒng)CVIS作為未來交通發(fā)展的核心和方向，是解決城市交通擁堵問題的關(guān)鍵，而高質(zhì)量的無線通信技術(shù)則是整個(gè)車路協(xié)同系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。
　　本文的工作是搭建車路協(xié)同環(huán)境下的多模式無線通信平臺(tái)，對(duì)車路協(xié)同環(huán)境下基于DSRC、WIFI和3G三種無線通信模式的信息交互相關(guān)問題進(jìn)行研究。論文首先分析了DSRC、WIFI和3G三種無線通信模式在車路協(xié)同系統(tǒng)中的適用性

2、，搭建并完成了包括DSRC模塊、WIFI模塊、3G模塊、車載診斷系統(tǒng)OBD以及GPS定位單元在內(nèi)的基于PCM-9562工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的多模式無線通信硬件平臺(tái)。通過安裝硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)計(jì)完成了DSRC模塊、WIFI模塊和3G模塊的相互無線組網(wǎng)，使硬件通信平臺(tái)具備多種模式下的通信功能。通過分析車載診斷系統(tǒng)OBD的硬件組成以及內(nèi)部數(shù)據(jù)協(xié)議，編寫上位機(jī)應(yīng)用程序，完成了車載OBD系統(tǒng)車輛狀態(tài)信息的采集。
　　其次，設(shè)計(jì)并分析了基

3、于無線通信平臺(tái)的三種車路協(xié)同實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，包括單車道情況下的車輛跟馳場(chǎng)景、同方向雙車道情況下的車輛換道場(chǎng)景以及交叉口車輛防撞預(yù)警場(chǎng)景。通過對(duì)三種應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行建模分析，完成了車輛跟馳場(chǎng)景算法設(shè)計(jì)、車輛換道場(chǎng)景算法設(shè)計(jì)以及交叉口車輛防撞預(yù)警算法設(shè)計(jì)，同時(shí)通過對(duì)地圖匹配算法的相關(guān)研究，成功繪制試驗(yàn)場(chǎng)景數(shù)字電子地圖，以GPS定位信息以及車載OBD數(shù)據(jù)作為無線傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)以多模式無線通信平臺(tái)為硬件基礎(chǔ)的上層應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)。
　　最

4、后，本文分別對(duì)DSRC模塊和WIFI模塊的通信性能進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試，并且對(duì)三種車路協(xié)同環(huán)境下的場(chǎng)景分別進(jìn)行實(shí)地測(cè)試驗(yàn)證。通過實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)和車載OBD數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)應(yīng)用層和多模無線通信平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互，并同時(shí)結(jié)合地理信息系統(tǒng)控件MapX，完成在車載平臺(tái)上位機(jī)上實(shí)時(shí)顯示本車和其他車輛的位置、速度信息并實(shí)時(shí)提供給車輛駕駛員不同實(shí)際場(chǎng)景下的輔助駕駛策略。測(cè)試表明，基于車路協(xié)同的多模式通信平臺(tái)可以有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞，能夠在不同實(shí)