車聯(lián)網(wǎng)平臺是解決城市道路交通安全問題、擁堵問題的一個有效途徑。車載設(shè)備的通信單元是車聯(lián)網(wǎng)平臺的重要組成部分,是車輛和外界進行信息交互的載體。本論文分析了城市道路交通環(huán)境對于車載設(shè)備通信單元的通信需求,構(gòu)建了車載設(shè)備通信單元需求模型,并設(shè)計了車載設(shè)備通信單元的硬件單元和軟件單元。在基于車車互聯(lián)的情況下,本論文重建了跟馳模型,并設(shè)計了基于跟馳模型的避撞算法來避免追尾的發(fā)生。最后本論文對車載設(shè)備通信單元的通信功能和通信性能進行了測試,并將車載設(shè)備通信單元應(yīng)用于車車互聯(lián)的跟馳模型下,驗證了跟馳模型避撞算法的有效性。本論文完成的主要研究工作包括以下部分:(1)本論文分析了車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了車載設(shè)備通信單元在車聯(lián)網(wǎng)平臺的作用。在基于車車互聯(lián)情況下,本論文對車載設(shè)備通信單元的需求進行了研究分析,同時采用E-R(Entity-Relationship)需求分析方法針對車載設(shè)備通信單元建立了需求模型,并根據(jù)E-R需求模型選擇了適用的無線通信技術(shù)來設(shè)計通信單元。(2)在E-R需求模型的基礎(chǔ)上,本論文設(shè)計和構(gòu)建了車載設(shè)備通信單元的硬件單元和軟件單元。硬件單元由信息采集單元、控制單元和通信單元三個部分組成,分別實現(xiàn)了車輛環(huán)境信息采集、車輛環(huán)境信息處理、車輛環(huán)境信息發(fā)送的功能。軟件單元由信息處理和控制單元和信息傳輸單元兩個部分組成,分別實現(xiàn)了對車輛環(huán)境信息的處理和篩選、車輛環(huán)境信息的自動發(fā)送等功能。車載設(shè)備通信單元實現(xiàn)了車輛環(huán)境信息自動化傳輸?shù)墓δ堋?3)車載設(shè)備通信單元實現(xiàn)了車車互聯(lián)通信、與駕駛員HMI(HumanMachine Interface,人機接口、人機界面)的通信。針對城市道路交通環(huán)境下常見的跟馳模型,本論文分析了車車互聯(lián)通信對跟馳模型的影響,并對跟馳模型進行了重建,同時設(shè)計了相應(yīng)的避撞算法來避免跟馳模型下追尾事故的發(fā)生。提升跟馳模型下車輛運行安全性。為了驗證車載設(shè)備通信單元的功能和性能,本論文搭建了相應(yīng)的實車驗證平臺,對車載設(shè)備通信單元車車通信模塊、車地通信模塊、車內(nèi)通信模塊進行了功能和性能的測試,最后,測試了車載設(shè)備通信單元在跟馳模型下的作用。測試結(jié)果表明,車載設(shè)備通信單元能夠完成車地、車車、車內(nèi)信息傳輸?shù)墓δ懿⑶沂雇ㄐ艜r延保持在一個較小的范圍內(nèi)�；谲囓嚮ヂ�(lián)的跟馳模型避撞算法能夠有效地縮短駕駛員反應(yīng)時間,避免追尾。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U495;U463.67
【部分圖文】：

圖１－１計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅｌ－邋１邋Ｃｏｍｐｕｔｅｒ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ逡逑ＣＰ／ＩＰ網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是世界范圍內(nèi)的實際網(wǎng)絡(luò)體系標準，應(yīng)用層是ＴＣ結(jié)構(gòu)的最高層，是應(yīng)用軟件工作的層次，利用下層服務(wù)提供的服務(wù)端對端透明的數(shù)據(jù)傳輸，ＴＣＰ／ＩＰ通信協(xié)議采用分層的模式來進行層為上層提供透明的服務(wù)，上層利用下層提供的服務(wù)進行網(wǎng)絡(luò)程序論文中，無線通信模式多選用ＴＣＰ邋（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）行軟件單元的編寫。在ＴＣＰ／ＩＰ網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用層，軟件單元工根據(jù)下層提供的服務(wù)進行透明傳輸。軟件單元工作在應(yīng)用層，利用ＵＤａｍ邋Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）協(xié)議或者ＴＣＰ傳輸協(xié)議進行信息的交互和共享，ＵＤＰＴＣＰ數(shù)據(jù)包）進行封裝之后，轉(zhuǎn)發(fā)到ＩＰ邋（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ邋Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網(wǎng)絡(luò)層據(jù)包進行封裝，轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)接口層，網(wǎng)絡(luò)接口層再次對數(shù)據(jù)包進行最后數(shù)據(jù)方能夠在物理鏈路上進行傳輸，從而應(yīng)用層軟件單元之間的相作模式如圖卜２所示：逡逑

為城市道路交通主體提供服務(wù)。減少城市道路交通中危險事故的發(fā)生，提高交通流逡逑運行效率。逡逑車聯(lián)網(wǎng)平臺層次如圖２－１所示：逡逑：邐邋ｒ邐１邋邋—逡逑應(yīng)用層邋邐邋邐邋邐逡逑b\0邋｜邐｜邋安全類｜邋｜邋效率類邋｜邋｜邋服務(wù)類邋｜邐！邋曑逡逑ｉ邋支撐層邐！逡逑大數(shù)據(jù)處理｜人工智能｜移動互聯(lián)逡逑１邋ＵＪｖ邐邐邐Ｊ－Ａ邋Ｉ逡逑系邋ｉ邐邐邋邐邋邐邋！邋全逡逑Ｉ智能車

本文編號：2814778