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高速公路ETC系统测试平台设计研究
| 论文题名： | 高速公路ETC系统测试平台设计研究 |
| 关键词： | 高速公路;不停车收费系统;测试软件平台;DSRC协议;网络编程 |
| 摘要： | 随着高速公路的建设和车流量的不断增长，为了缓解高速公路出入口交通堵塞或者拥挤、提高现有的高速公路运行安全和效率、满足日渐增长的环保需求的重要技术手段，基于专用短程通信标准的电子不停车收费系统受到了普遍关注并逐渐成为智能交通领域应用和研究的热点。但是目前不同生产厂家的产品在其可靠性、安全性及运行质量等方面还存在着缺陷与不足，特别是在受到器件选择、环境温度等因素的影响较大，不能完全保证车辆在通过收费站时通信缴费的可靠性。同时在对ETC系统设备、功能等的测试过程中，由于自动化测试成本高，技术要求高，实地测试又耗时又耗力，目前对ETC系统的测试力度不够。为了提高产品质量，提升收费服务水平，减少故障率，除了规定产品技术标准之外，还需要通过一个标准配置的测试环境，对厂家产品进行系统严格的互操作性和一致性测试，以验证是否符合国家标准、行业标准以及企业规范。 本课题在研读了专用短程通信国家标准的基础上，首先进行了对ETC系统测试要点的归纳与总结，包括符合DSRC通信设备的物理参数测试、协议参数测试和设备应用功能测试以及ETC系统的调试测试、室内测试和室外测试。其次，分析了ETC系统测试平台的测试目标、测试平台性能要求、主要测试内容以及测试流程。在此基础上，完成了ETC系统测试平台框架设计，提出了把ETC系统测试平台分为基于TTCN-3的测试软件平台和测试设备仿真器两部分的ETC系统测试结构，并给出了ETC系统测试平台测试套的整体结构，对测试套成分、端口、计时器以及基本数据包进行了定义，编写了测试用例。接下来开发了测试设备仿真器，采用网络编程实现了测试软件平台与仿真器之间的连接，保证测试数据正常传输。提出了一种适应国标DSRC协议的ETC测试设备仿真器设计构架。完成了测试设备仿真器物理层设计，包括射频天线模块设计、射频收发模块设计、MCU主控单元设计、基带电路设计、仿真器电源设计。为测试设备仿真器设计了以太网络接口和USB接口，完成了协议栈设计，给出了测试设备仿真器协议栈部分代码。为提高测试效率，减少测试人员的培训时间，在开发测试设备仿真器的同时开发了ETC系统测试软件平台，可用于测试参数配置，选择测试和测试日志生成等操作。对ETC系统测试软件平台安全的数据加解密方法进行详细讨论和认真分析，给出了安全电子收费交易的流程图，完成了ETC系统测试软件平台中的TTCN-3测试套一致性测试。 |
| 作者： | 黄凯 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 许宏科 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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