车路协同环境下多模式通信平台设计与典型场景应用

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文车路协同环境下多模式通信平台设计与典型场景应用作者姓名葛满强学科专业交通信息工程及控制指导教师上官伟副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年四月硕士学位论文车路协同环境下多模式通信平台设计与典型场景应用作者：葛满强导师：上官伟北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送

2、交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟髙校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：签字曰期：年干月曰签字曰期丨年⋯月曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文车路协同环境下多模式通信平台设计与典型场景应用作者姓名：葛满强学号导师姓名：上官伟职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：智能交通北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师上官伟老师的悉心指导下完成的。从论文的选题到最终定稿，上官伟老师给予了我极大的帮助。上官伟老师严

3、谨的治学态度，脚踏实地的工作作风，诲人不倦的髙尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力极大地影响着我。在此衷心感谢上官伟老师一直以来对我的关心和指导。两年多的研究生学习和科研过程中，上官伟老师悉心指导、淳淳善诱，不断地引领着我前进。在此，向上官伟老师献上最真挚的谢意。同时还要感谢实验室蔡伯根老师、王剑老师、王忠立老师以及刘江老师，在我的学习和科研过程中，几位老师同样提供了很大的帮助。感谢我在实验室工作以及撰写论文期间，郑波、花义峰、常浩、吴波前、史宇峰、郭昊给我极大的支持与帮助，感谢我的师弟师妹们在实验室论文撰写的关键时刻给予的帮助

4、。最后感谢我的家人，他们的理解与支持使我在学校安心学习，顺利完成学业。摘要摘要摘要：随着我国经济的飞速发展，交通拥挤问题日益严重，己成为制约城市经济发展的瓶颈。车路协同系统作为未来交通发展的核心和方向，是解决城市交通拥堵问题的关键，而髙质量的无线通信技术则是整个车路协同系统的研究重点。本文的工作是搭建车路协同环境下的多模式无线通信平台，对车路协同环境下基于、和三种无线通信模式的信息交互相关问题进行研究。论文首先分析了、和三种无线通信模式在车路协同系统中的适用性搭建并完成了包括模块、模块、模块、车载诊断系统以及定位单元在内的基于工

5、业控制计算机为基础的多模式无线通信硬件平台。通过安装硬件设备的驱动程序，设计完成了模块、模块和模块的相互无线组网，使硬件通信平台具备多种模式下的通信功能。通过分析车载诊断系统的硬件组成以及内部数据协议，编写上位机应用程序，完成了车载系统车辆状态信息的采集。其次，设计并分析了基于无线通信平台的三种车路协同实际应用场景，包括单车道情况下的车辆跟驰场景、同方向双车道情况下的车辆换道场景以及交叉口车辆防揸预警场景。通过对三种应用场景进行建模分析，完成了车辆跟驰场景算法设计、车辆换道场景算法设计以及交叉口车辆防撞预瞀算法设计，同时通过对地

6、图匹配算法的相关研究，成功绘制试验场景数字电子地图，以定位信息以及车载数据作为无线传输数据，实现以多模式无线通信平台为硬件基础的上层应用软件设计及算法实现。最后，本文分别对模块和模块的通信性能进行了实地测试，并且对三种车路协同环境下的场景分别进行实地测试验证。通过实时数据和车载数据的传输，实现了上位机应用层和多模无线通信平台之间的数据交互，并同时结合地理信息系统控件完成在车载平台上位机上实时显示本车和其他车辆的位置、速度信息并实时提供给车辆驾驶员不同实际场景下的辅助驾驶策略。测试表明，基于车路协同的多模式通信平台可以有效的实现数

7、据的实时传递，能够在不同实地试验场景下辅助驾驶员获取本车和其他车辆的相关信息，并且通过试验场景模型算法的分析计算，最终为驾驶员提供有效的辅助驾驶参考。关键词：车路协同；；；地图匹配ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Withtherapidlydevelopmentofeconomy,traficcongestionhasbecomeabottleneckrestrictingofthedevelopmentoftheurbaneconomy.Asthecoreoffuturedevelopmentanddirec

8、tionofintelligenttransportation,theCVIS(CooperativeVehicleInfrastructureSystem)isthekeytosolvetheurbantrafficcongestionproblems.And