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ITS中交通安全算法研究及其应用
| 论文题名： | ITS中交通安全算法研究及其应用 |
| 关键词： | 车联网;防碰撞安全算法;无线通信;车联网协议栈 |
| 摘要： | 近几年来，随着汽车行业的急速发展，交通事故发生率不断攀升，道路拥堵现象日益严峻，给人们的生活带来了极大的困扰。尽管各国家和各地区相继颁布了多项交通法规，汽车生产商也努力提升车辆的安全性能，但整体状况依旧不容乐观。因此，越来越多的专家和研究学者将焦点转向了车联网技术VANET(Vehicular Adhoc Network)的研究。与此同时，实现智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System)也是当下热门话题。VANET旨在充分遵守规定的通信协议标准基础上，在车辆间(Vehicle-to Vehicle，V2V)以及车辆与基站间(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)，进行移动通信以及安全消息集传递，如:位置坐标、速度和方向等信息。 虽然智能交通发展的势头很猛，但是市场上仍没有一款产品级的车联网终端。当下，较多的研究学者开始重点对交通防碰撞安全算法进行实现和开发，并移植到车载设备终端进行使用。本论文在遵从WAVE协议栈的标准下，设计实现了“交叉路口防碰撞”、“追尾防碰撞”以及“变道防碰撞”三个安全算法。这些算法的实现主要依赖于车辆间短距离通信，传输基本安全消息(Basic Safety Messages，BSMs)，以起到预警的效果。论文的主要工作如下: 1、对已提出的交通安全防碰撞算法进行建模，总结算法的局限之处。首先在适用性上，算法是否可以适用于多种路口或车道;其次在性能和效率上，考虑算法在ARM上的运行时间和占用空间大小，是否满足实际道路通信中对低延时和快速数据处理的要求;最后在鲁棒性上，对于复杂的道路情形，车辆间通信密集，算法是否依旧可以稳定准确的处理庞大数据。 2、基于SAE-J2735标准中设定的安全应用的运用场景，本文设计实现了全新的防碰撞安全应用算法，这些算法充分考虑实际交通中的各种场景，具有较强的适用性;算法设计思路明确，计算量较小，能在终端上快速运行，满足低延时的需求;算法没有额外借助其他复杂的机器设备，因此算法开销较小，稳定性强。另外，本文在PC端对防碰撞算法进行了仿真实验，论证算法的可用性和准确性。 3、充分理解通信机理和消息收发机制，遵从IEEE制定的WAVE协议栈中的各项协议和标准的基础上，我们旨在研发出一款车载终端产品，可进行车辆间实时通信，辅助驾驶员安全行驶。结合车载终端的用户体验和功能要求，本文设计车载终端界面布局，并用QT编程实现操作界面，最后将界面程序成功移植到搭载Ubuntu系统的开发板上。 |
| 作者： | 夏雪 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 丁志中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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