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基于车路协同的V2X路侧设备设计与实现
| 论文题名： | 基于车路协同的V2X路侧设备设计与实现 |
| 关键词： | 车路协同系统;路侧设备;硬件设计;软件设计;排队长度 |
| 摘要： | 随着城市机动车数量的增加，城市交通状况逐渐复杂，通行效率与行驶安全成为当前城市交通面临的两大难题。随着通信与信息化技术不断发展，通过技术手段解决交通问题成为现阶段的主流方向。相较于自动驾驶与辅助驾驶而言，智能网联车路协同系统具有服务范围广、应用场景丰富、部署成本低等优点。路侧设备是车路协同系统实现功能的关键一环，如何设计路侧设备功能与相关通信协议成为车路协同系统能否有效运行的关键。本论文着重研究了路侧设备硬件与软件模块的设计与实现，并设计了相关场景进行测试，主要研究工作及创新点如下： 1)硬件设计方面，针对各类组成模块性能与接口进行调研，构建了路侧设备硬件组成框架，采用基于Linux系统的开发环境，并对各模块功能进行调试，将各组成模块性能与车路协同路侧设备设计标准进行对比。调试结果表明，选取的各硬件模块均满足路侧设备设计标准，能够在此基础上进行软件开发。 2)软件设计方面，根据不同场景下的通信性能需求，设计了适用于车路协同环境的应用层协议栈。本协议栈采用混合协议设计，针对交通效率类应用、交通安全类应用与云端宏观调控应用，设计了不同的通信协议并进行实现。在传统协议的基础上，引入了电子围栏概念，针对低信号覆盖情况，设计了一种应急补充协议，同时采用非对齐压缩编码，保证了通信过程的安全性。实验表明，各场景下的通信时延达到毫米级，可满足车联网环境下的通信性能需求。 3)根据全国智能运输系统标准化技术委员会制定的车联网典型场景，选择了其中几类典型场景进行定制化的实现，进行外场测试，检测功能实现完整性与通信性能。提出了一种根据网联车辆位置估计交叉口排队长度的方法。同时提出了一种时段级排队长度评价指标，用于评估道路拥堵场景下，排队长度估计结果的精度。所提出的评价指标在小样本场景下具有更稳定的评估性能。 |
| 作者： | 叶竞宇 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 陆锦辉;张伟斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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