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标准ETC系统中车载单元(OBU)的设计及研制
| 论文题名： | 标准ETC系统中车载单元(OBU)的设计及研制 |
| 关键词： | 智能交通;电子不停车收费系统;车辆识别;车载单元 |
| 摘要： | 随着我国经济的高速发展，高速公路里程和机动车数量快速的增加，现有高速公路收费管理方式存在的道路车辆通行效率低下、管理困难、资源耗费严重的问题越来越突出。电子不停车收费(ETC)作为智能交通系统(ITS)的重要组成部分，能够非常高效地完成收费工作，缓解交通压力，减轻收费站交通拥堵、环境污染等问题。 ETC系统主要由路侧单元(RSU)和车载单元(OBU)两部分组成，OBU和RSU之间采用专用短程通信(DSRC)协议进行无线数据交换，实现车辆的识别，同时自动从用户的专用账户中扣除通行费。我国2007年颁布的国家标准规定了中国ETC系统使用5.8GHz通信频段通信。 本文的工作是研究5.8GHz标准ETC系统中OBU的设计和研制，主要内容包括以下几个方面: 介绍了5.SGHzETC系统的架构和原理，并根据ETC系统的需求，给出了OBU整体方案; 详细研究了我国5.8GHzETC标准中的DSRC协议，在此基础上设计研制了5.SGHz无线通信模块，物理层和数据链路层参数完全符合国家ETC标准，通信距离达到ETC标准规定的8米以上; 进行了OBU的双片组合式设计，使OBU能够兼容现有人工半自动收费模式，此外，IC卡交互模块的设计中还引入了嵌入式安全访问模块(ESAM)，保证IC卡应用的安全性和数据的机密性、完整性; 针对OBU应用的特殊需求，OBU各模块均采用了低功耗设计，并具有功耗控制功能，OBU供电系统采用了锂电池供电、太阳能充电的设计; 根据ETC应用需求，设计了OBU软件系统的数据结构，并给出了OBU软件功能框图和主程序、中断管理、ETC交易处理的程序流程; 构建了OBU软硬件实验测试平台，并对测试结果进行了分析和研究，验证了本文所设计的OBU的有效性。 本文的研究成果不仅可以用于高速公路收费，而且可以用于桥梁、隧道、专用停车场等需要对车辆通行进行收费的场合。 |
| 作者： | 山宝银 |
| 专业： | 仪器科学与技术;测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 陈俊杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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