课题研究内容包括下列5个部分

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1、课题研究内容包括下列7个部分：（通信平台是关键，无缝实时6M，物联网）1.智能路侧系统多级分布式体系结构研究建立由路侧传感器和路侧交通控制设备、路侧信息处理单元、路侧控制主机、分布式通信网络和监控中心服务器群组成的多级分布式体系结构，该结构如下图所示：图1系统体系结构图整个系统分为四层，自底向上分别为：设备层、控制层、网络层、数据融合与决策层、应用层。设备层：公路气象检测传感器、视频检测器、线圈检测器、DSRC、WiFi无线通信、交通灯、情报板、可变限速标志控制层：控制主机网络层：无线网络（6M的带宽实时）、工业以太

2、网、光纤局域网、千兆局域网、互联网数据融合与决策层：车辆数据服务器、公路数据服务器、高性能计算服务器、监控服务器应用层：WEB服务，管理操作车路协同系统是各种应用、技术和信息的集成，其中数据的获取、处理和传输方式多种多样，设备和服务功能的开发具有阶段性，这些就要求有一个统一的体系结构来构建高效、灵活的CVIS，同时确定合理子系统划分，个子系统的功能以及子系统之间的关系。从功能划分地角度讲，车路协同系统是由智能车载系统、路侧系统以及中央控制系统共同组成，如下图所示。其中，智能车载系统主要包括各种传感器、执行部件、内部通

3、信单元（车内多种传感器、执行部件的通信）和外部通信单元（车-车、车-路侧设备、车-移动终端、车-中央系统）。路侧系统主要用于获取、收集、下发指定区域的车辆通行气象条件、交通流参数等数据，并提供车-车协作的辅助。中央控制系统作为主要的服务提供方，借助于分布式关系数据库技术提供诸如路面三维模型、交通设施查询服务，提供各种控制、协同策略。图2系统逻辑结构图2.智能路侧系统数据流模型构建与仿真智能路侧系统的结构复杂、接入设备繁多、信息交互量大，需要建立该系统的数据流模型，该模型首先建立车辆数据元模块、道路数据元模块、网络数据

4、元模块、控制数据元模块，然后采用面向对象技术对系统中的各种信息元素进行分类、抽象，并给出各模块之间的层次关系，建立系统的逻辑结构，并采用Petri网对系统中数据的流动进行仿真，定位出系统中的数据流运动的瓶颈部位，并采用优化算法对系统的逻辑结构进行改进，从而使系统信息负载均衡，提高系统的鲁棒性。3.车-路快速无缝通信技术研究车路快速无缝通信技术是本项目的重点和难点，需要考虑以下几个方面的内容：1.通过什么通信协议、采用什么通信方式、针对具体应用应选择适合的通信模式.。2.DSRC安全和定位实时性高，WIFI效率和舒适性

5、、广播、传输距离和传输带宽、延时）图4系统通信逻辑结构图5异构网络并行结构在智能交通中包括多种通信实体和通信应用种类繁多，一种无线接入方式难以满足所有的应用场景。可以采用多种通信模式解决智能路侧系统的不同应用1短距离通信。交通安全应用要求高可靠性、低时延、实时通信。重点考虑安全性应用场景：出现危险情况时，车辆向路侧系统发送即时报警信息，车辆助手辅助司机执行正确的操作。如转方向，刹车。车内还配置设备，检测走神、疲劳、醉酒。通信方式:oCENDSRCoEuropean5.9GHzITSoIR2中距离通信重点考虑交通效率和

6、舒适性。要求高带宽，低实时性。主要采用蜂窝通信系统，包括两种类型数据通信系统，（WiFi和WiMAX系统）。车载设备通过AP接入点进入网络。高速率，高可靠性，时延大；电信系统，包括各种3G网络，通过基站进入网络。低速率，实时性好，可靠性差。应用场景：驾驶时收到实时信息。包括车辆拥堵、动态车速限制、临时危险提示，影视频下载；Cellularsystems:oWiFioWiMAXoGSM/GPRSoUMTS3远距离通信数字广播系统，单向通信oDABandDMBoDVBandDVB-HoGPS应用场景：交通和旅游信息。包括

7、个人导航、交通预报、停车向导、紧急服务。路側通信设备提供交通信息、道路信息、限制、指导、建议。需要考虑车路通信的可靠性问题，以及出现错误后的处置措施。图6人-车-路通信环境图7交叉口的通信各种通信方式对比近距离，中距离远距离CENDSRC5.8GHzEuropean5.9GHzITSInfraredWiFiWiMAXUMTSDAB音频DMB多媒体DVB-TDVB-H特点采用双向主从式通信结构，路側设备为主，车载设备为从；主要负责车路通信，收集/发布信息。用于ETC设备，采用TDMA机制，车载随机选择时隙。存在冲突。无

8、优先级和实时性保证。但可以通过减少负载（用户数，包数，包长）提高实时性。采用Ad-hoc结构，需要认证，主要针对车车通信。采用CSMA机制，不支持实时，但负载小（用户数，包数，包长）时能保证。但通过上层协议可提高实时性。支持4个优先级。满足不同业务的不同实时性要求CALM-IR近距离人车通信，例如：开车门等车速中等时，高速接入互联网。适合于加油