基于V2X通信的車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-16 19:19
車輛數(shù)量增加,道路交通發(fā)展迅速,交通事故的發(fā)生也愈加嚴(yán)重。對(duì)于車輛可視范圍內(nèi)的檢測(cè),目前的檢測(cè)方法包括毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等,但這些傳感器存在檢測(cè)方向單一,有檢測(cè)盲區(qū),無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)染窒扌?難以滿足當(dāng)前的需求。隨著V2X通信的提出,基于車車通信的防撞預(yù)警系統(tǒng)得到眾多學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)的重視。每個(gè)具備車間通信功能的車輛都是一個(gè)移動(dòng)的傳感器,通過(guò)V2X通信可以與周圍車輛實(shí)時(shí)信息交互,準(zhǔn)確地檢測(cè)到自車和周圍的交通狀態(tài)信息,V2X技術(shù)與車輛防撞預(yù)警的結(jié)合,對(duì)提高行車安全具有重要的意義。本文基于V2X通信設(shè)計(jì)車輛防撞預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車間無(wú)線通信和車輛狀態(tài)信息采集,并輸入處理后的信息進(jìn)行預(yù)警決策,提示駕駛者周圍的安全隱患,從而避免發(fā)生碰撞。本文的主要工作內(nèi)容如下:1)研究設(shè)計(jì)了V2X通信的車輛防撞預(yù)警系統(tǒng)的總體方案。根據(jù)應(yīng)用背景和實(shí)際需求進(jìn)行了需求分析,選取DSRC通信為無(wú)線通信方式,并對(duì)WAVE協(xié)議棧中的IEEE 1609.3和SAE J2735協(xié)議進(jìn)行了重點(diǎn)研究,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)方案,以實(shí)現(xiàn)車輛信息的采集、交互、處理和預(yù)警功能。2)分析了傳統(tǒng)TTC預(yù)警算法的不足,改進(jìn)了防撞預(yù)警算...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)
TCP/IP幀與WSMP幀比較
16據(jù),并防止分組報(bào)文丟失后需要重傳,規(guī)定長(zhǎng)度不超過(guò)1024個(gè)字節(jié)。4)SAE制定了基于DSRC的數(shù)據(jù)消息標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2375,詳細(xì)定義了專用于車輛無(wú)線通信應(yīng)用開發(fā)的的報(bào)文集、數(shù)據(jù)框架和元素。在SAEJ2735標(biāo)準(zhǔn)中,所有信息結(jié)構(gòu)的描述是采用ASN.1(AbstractSyntaxNotationone)語(yǔ)法來(lái)表示,ASN.1是ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集,用于編碼及表示通用數(shù)據(jù)類型,與安全應(yīng)用相關(guān)的信息傳遞采用ASN.1編碼規(guī)則中的DER(DistinguishedEncodingRules)來(lái)做編解碼[48]。SAEJ2735定義了眾多標(biāo)準(zhǔn)消息,其中MSG_BasicSafetyMessage(BSM)基本安全消息主要用于不同應(yīng)用之間傳輸車輛狀態(tài)信息,本文的應(yīng)用便是基于該消息進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的。BSM消息有兩部分:第一部分為必選內(nèi)容,一般必要的車輛信息都存儲(chǔ)在這一部分,主要包括車輛的位置和運(yùn)行狀態(tài)信息;第二部分為可選內(nèi)容,主要包含車輛的事件信息。圖2-5是BSM消息常見的結(jié)構(gòu),包含消息ID,臨時(shí)車ID,經(jīng)度和緯度,車速,行駛方向,制動(dòng)狀態(tài),車輛尺寸等元素。圖2-5BSM消息結(jié)構(gòu)此外,SAEJ2735還制定了其他不同場(chǎng)景下數(shù)據(jù)應(yīng)用需求的消息集,如:MSG_EmergencyVehicleAlert(EVA),用于救護(hù)車、警車、巡防車等緊急車輛在道路行駛時(shí),廣播該消息通知周遭車輛進(jìn)行規(guī)避;MSG_RoadsideAlert(RSA),用于發(fā)送如前方道路結(jié)冰,前方施工區(qū)等可能存在危險(xiǎn)的路段信息。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型轎車智能防追尾安全距離預(yù)警系統(tǒng)仿真[J]. 李澤田,劉占峰,鄭培. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(08)
[2]基于雙重?cái)U(kuò)展卡爾曼濾波汽車防碰撞模型研究[J]. 游忍,李緒龍,張嘉明,錢立軍. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]道路交通運(yùn)輸安全發(fā)展報(bào)告(2017)[J]. Matthias Gsul,胡予紅,周旋,寧丙文,米建英,劉佳,王光遠(yuǎn),王靜,董晨,張露丹. 中國(guó)應(yīng)急管理. 2018(02)
[4]改進(jìn)Berkeley模型的汽車防碰撞預(yù)警算法[J]. 臧利國(guó),滕飛,彭志洋,尹榮棟,袁薛帥. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(07)
[5]基于駕駛行為的追尾避撞控制策略研究[J]. 劉志強(qiáng),張春雷,張愛(ài)紅,倪捷,朱偉達(dá). 汽車工程. 2017(09)
[6]淺析下一代車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)[J]. 鮑海森. 信息技術(shù)與信息化. 2017(09)
[7]基于車路協(xié)同的高速公路車輛碰撞預(yù)警模型[J]. 楊瀾,馬佳榮,趙祥模,穆柯楠,馬峻巖. 公路交通科技. 2017(09)
[8]基于PreScan的AEB系統(tǒng)縱向避撞算法及仿真驗(yàn)證[J]. 胡遠(yuǎn)志,呂章潔,劉西. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]基于軌跡預(yù)測(cè)的車輛協(xié)同碰撞預(yù)警仿真研究[J]. 宋曉琳,熊琦瑋,曹昊天. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[10]城市工況下最小安全車距控制模型和避撞算法[J]. 劉貴如,周鳴爭(zhēng),王陸林,王海. 汽車工程. 2016(10)
碩士論文
[1]基于車聯(lián)網(wǎng)的新能源汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)[D]. 劉霖筠.北京交通大學(xué) 2017
[2]智能車輛側(cè)向避撞控制方法研究[D]. 林思雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于DSRC和DGPS的縱向碰撞預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 王婷婷.重慶大學(xué) 2017
[4]基于WAVE協(xié)議棧的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層程序設(shè)計(jì)與安全應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)[D]. 王煜.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]車載無(wú)線預(yù)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 謝斌.武漢理工大學(xué) 2017
[6]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的交通信息采集與通信技術(shù)研究[D]. 喬志龍.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于車路協(xié)同的車輛追尾預(yù)警系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 景首才.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[8]基于CAN總線的智能車輛數(shù)據(jù)采集與處理[D]. 王榮.重慶交通大學(xué) 2016
本文編號(hào):3346242
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)
TCP/IP幀與WSMP幀比較
16據(jù),并防止分組報(bào)文丟失后需要重傳,規(guī)定長(zhǎng)度不超過(guò)1024個(gè)字節(jié)。4)SAE制定了基于DSRC的數(shù)據(jù)消息標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2375,詳細(xì)定義了專用于車輛無(wú)線通信應(yīng)用開發(fā)的的報(bào)文集、數(shù)據(jù)框架和元素。在SAEJ2735標(biāo)準(zhǔn)中,所有信息結(jié)構(gòu)的描述是采用ASN.1(AbstractSyntaxNotationone)語(yǔ)法來(lái)表示,ASN.1是ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集,用于編碼及表示通用數(shù)據(jù)類型,與安全應(yīng)用相關(guān)的信息傳遞采用ASN.1編碼規(guī)則中的DER(DistinguishedEncodingRules)來(lái)做編解碼[48]。SAEJ2735定義了眾多標(biāo)準(zhǔn)消息,其中MSG_BasicSafetyMessage(BSM)基本安全消息主要用于不同應(yīng)用之間傳輸車輛狀態(tài)信息,本文的應(yīng)用便是基于該消息進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的。BSM消息有兩部分:第一部分為必選內(nèi)容,一般必要的車輛信息都存儲(chǔ)在這一部分,主要包括車輛的位置和運(yùn)行狀態(tài)信息;第二部分為可選內(nèi)容,主要包含車輛的事件信息。圖2-5是BSM消息常見的結(jié)構(gòu),包含消息ID,臨時(shí)車ID,經(jīng)度和緯度,車速,行駛方向,制動(dòng)狀態(tài),車輛尺寸等元素。圖2-5BSM消息結(jié)構(gòu)此外,SAEJ2735還制定了其他不同場(chǎng)景下數(shù)據(jù)應(yīng)用需求的消息集,如:MSG_EmergencyVehicleAlert(EVA),用于救護(hù)車、警車、巡防車等緊急車輛在道路行駛時(shí),廣播該消息通知周遭車輛進(jìn)行規(guī)避;MSG_RoadsideAlert(RSA),用于發(fā)送如前方道路結(jié)冰,前方施工區(qū)等可能存在危險(xiǎn)的路段信息。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型轎車智能防追尾安全距離預(yù)警系統(tǒng)仿真[J]. 李澤田,劉占峰,鄭培. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(08)
[2]基于雙重?cái)U(kuò)展卡爾曼濾波汽車防碰撞模型研究[J]. 游忍,李緒龍,張嘉明,錢立軍. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]道路交通運(yùn)輸安全發(fā)展報(bào)告(2017)[J]. Matthias Gsul,胡予紅,周旋,寧丙文,米建英,劉佳,王光遠(yuǎn),王靜,董晨,張露丹. 中國(guó)應(yīng)急管理. 2018(02)
[4]改進(jìn)Berkeley模型的汽車防碰撞預(yù)警算法[J]. 臧利國(guó),滕飛,彭志洋,尹榮棟,袁薛帥. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(07)
[5]基于駕駛行為的追尾避撞控制策略研究[J]. 劉志強(qiáng),張春雷,張愛(ài)紅,倪捷,朱偉達(dá). 汽車工程. 2017(09)
[6]淺析下一代車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)[J]. 鮑海森. 信息技術(shù)與信息化. 2017(09)
[7]基于車路協(xié)同的高速公路車輛碰撞預(yù)警模型[J]. 楊瀾,馬佳榮,趙祥模,穆柯楠,馬峻巖. 公路交通科技. 2017(09)
[8]基于PreScan的AEB系統(tǒng)縱向避撞算法及仿真驗(yàn)證[J]. 胡遠(yuǎn)志,呂章潔,劉西. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]基于軌跡預(yù)測(cè)的車輛協(xié)同碰撞預(yù)警仿真研究[J]. 宋曉琳,熊琦瑋,曹昊天. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(10)
[10]城市工況下最小安全車距控制模型和避撞算法[J]. 劉貴如,周鳴爭(zhēng),王陸林,王海. 汽車工程. 2016(10)
碩士論文
[1]基于車聯(lián)網(wǎng)的新能源汽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)[D]. 劉霖筠.北京交通大學(xué) 2017
[2]智能車輛側(cè)向避撞控制方法研究[D]. 林思雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于DSRC和DGPS的縱向碰撞預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 王婷婷.重慶大學(xué) 2017
[4]基于WAVE協(xié)議棧的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層程序設(shè)計(jì)與安全應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)[D]. 王煜.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]車載無(wú)線預(yù)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 謝斌.武漢理工大學(xué) 2017
[6]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的交通信息采集與通信技術(shù)研究[D]. 喬志龍.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于車路協(xié)同的車輛追尾預(yù)警系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 景首才.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[8]基于CAN總線的智能車輛數(shù)據(jù)采集與處理[D]. 王榮.重慶交通大學(xué) 2016
本文編號(hào):3346242
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