車路協(xié)同環(huán)境下多模式通信平臺設(shè)計與典型場景應(yīng)用.pdf

1、隨著我國經(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)則是整個車路協(xié)同系統(tǒng)的研究重點。
　　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，對車路協(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)控制計算機(jī)為基礎(chǔ)的多模式無線通信硬件平臺。通過安裝硬件設(shè)備的驅(qū)動程序，設(shè)計完成了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)計并分析了基

3、于無線通信平臺的三種車路協(xié)同實際應(yīng)用場景，包括單車道情況下的車輛跟馳場景、同方向雙車道情況下的車輛換道場景以及交叉口車輛防撞預(yù)警場景。通過對三種應(yīng)用場景進(jìn)行建模分析，完成了車輛跟馳場景算法設(shè)計、車輛換道場景算法設(shè)計以及交叉口車輛防撞預(yù)警算法設(shè)計，同時通過對地圖匹配算法的相關(guān)研究，成功繪制試驗場景數(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)，實現(xiàn)以多模式無線通信平臺為硬件基礎(chǔ)的上層應(yīng)用軟件設(shè)計及算法實現(xiàn)。
　　最

4、后，本文分別對DSRC模塊和WIFI模塊的通信性能進(jìn)行了實地測試，并且對三種車路協(xié)同環(huán)境下的場景分別進(jìn)行實地測試驗證。通過實時GPS數(shù)據(jù)和車載OBD數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)了上位機(jī)應(yīng)用層和多模無線通信平臺之間的數(shù)據(jù)交互，并同時結(jié)合地理信息系統(tǒng)控件MapX，完成在車載平臺上位機(jī)上實時顯示本車和其他車輛的位置、速度信息并實時提供給車輛駕駛員不同實際場景下的輔助駕駛策略。測試表明，基于車路協(xié)同的多模式通信平臺可以有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳遞，能夠在不同實