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基于云通信车联网的智能车辆行驶状态监测与控制系统研究
| 论文题名： | 基于云通信车联网的智能车辆行驶状态监测与控制系统研究 |
| 关键词： | 智能车辆;行驶状态监测;车联网;数据存储;云端控制;LaneNet网络 |
| 摘要： | 随着人工智能技术的不断发展，车辆的智能化程度将越来越高，并且由于各种传感器的成本不断降低和各类人工智能算法的易用性不断提高，常可以较低的成本和较高的效率将单辆汽车进行整车的智能化。尽管单车已经达到了比较高的智能化，但是要真正实现高阶的自动驾驶，只靠目前已有的算法还是比较难以做到，因此将单车智能与云、路、人结合起来发展是一个当今比较热门的方向。通过让车、云、路、人结合起来，可大幅提升智能汽车对于环境感知与控制决策能力，并以此得到单车智能在智能驾驶时的全局最优方案。 本文以云通信车联网与智能车辆为基础，开发出了基于云通信车联网的智能车辆行驶状态监测及控制系统。系统通过在车载端上的各传感器接收对应数据，并利用车载端ROS系统自定义功能包进行数据的整合，之后使用WebSocket协议将数据上传到云端。在云端提出了基于缓存中间件的高效数据存储方案并进行了整个云端系统的设计及编写，又对于云端的安全性访问提出了基于Token的安全验证技术。通过云端系统对数据的再次整合，客户端可使用HTTP协议来进行监测数据的请求，在客户端通过设计出对应于每一种类型数据的监测页面来进行客户端的数据监测展示，其中包含使用高德地图API、echarts、画布实时显示等客户端技术。在车载端上传数据时，对于图像传感器得到的图像信息，由于直接上传图像导致延时过高，因此在车载端将先使用基于语义分割的LaneNet神经网络模型来对车辆前方的图像进行目标检测，再将检测的结果进行相应的坐标变换，之后得到的结果数据再以较小的带宽上传至云端。在控制系统中，首先使用人脸识别的校验手段在云端系统得到控制权限，随即可通过WebSocket协议对智能车辆进行云端指令的自主控制或是通过根据自定义安全数据而进行的辅助控制。 最后，通过实车实验来对基于云通信车联网的智能车辆行驶状态监测及控制系统进行验证。结果表明：车载端信息采集及上传、云端对信息的接收与高效存储、浏览器客户端监测页面均工作正常，控制系统部分也工作正常。 |
| 作者： | 张勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 仝秋红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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