車路協同環(huán)境下多模式通信平臺設計與典型場景應用.pdf

1、隨著我國經濟的飛速發(fā)展，交通擁擠問題日益嚴重，已成為制約城市經濟發(fā)展的瓶頸。車路協同系統(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鍵，而高質量的無線通信技術則是整個車路協同系統(tǒng)的研究重點。
　　本文的工作是搭建車路協同環(huán)境下的多模式無線通信平臺，對車路協同環(huán)境下基于DSRC、WIFI和3G三種無線通信模式的信息交互相關問題進行研究。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定位單元在內的基于PCM-9562工業(yè)控制計算機為基礎的多模式無線通信硬件平臺。通過安裝硬件設備的驅動程序，設計完成了DSRC模塊、WIFI模塊和3G模塊的相互無線組網，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的硬件組成以及內部數據協議，編寫上位機應用程序，完成了車載OBD系統(tǒng)車輛狀態(tài)信息的采集。
　　其次，設計并分析了基

3、于無線通信平臺的三種車路協同實際應用場景，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警場景。通過對三種應用場景進行建模分析，完成了車輛跟馳場景算法設計、車輛換道場景算法設計以及交叉口車輛防撞預警算法設計，同時通過對地圖匹配算法的相關研究，成功繪制試驗場景數字電子地圖，以GPS定位信息以及車載OBD數據作為無線傳輸數據，實現以多模式無線通信平臺為硬件基礎的上層應用軟件設計及算法實現。
　　最

4、后，本文分別對DSRC模塊和WIFI模塊的通信性能進行了實地測試，并且對三種車路協同環(huán)境下的場景分別進行實地測試驗證。通過實時GPS數據和車載OBD數據的傳輸，實現了上位機應用層和多模無線通信平臺之間的數據交互，并同時結合地理信息系統(tǒng)控件MapX，完成在車載平臺上位機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，基于車路協同的多模式通信平臺可以有效的實現數據的實時傳遞，能夠在不同實