车路协同智能路侧系统关键技术研究

摘要

随着经济水平的提高和汽车工业的发展，中国汽车保有量在急剧增加，道路交通问题也开始凸显，特别是车路矛盾显得尤为严重。智能交通作为有效的解决交通问题的方法已经被广为接受，而车路协同作为智能交通的发展方向，受到了人们的广泛关注。
　　车路协同系统是利用先进的无线通信和微电子技术，通过车与路之间的信息共享、智能协同，以提高交通效率和出行安全的智能交通系统。智能路侧系统是车路协同系统的重要组成部分，其中许多问题有待深入研究。文章在总结现有研究成果的基础上，对车路协同的路侧系统关键技术进行了研究，可以归纳为以下几点：
　　⑴根据车路协同的具体需要对路侧系统的通信网络进行设计，并运用无线传感器网络技术和ZigBee技术，将系统的通信网络分为三个层次，给出各层的详细组网方案，并用OPNET进行仿真。
　　⑵运用无线传感器网络的二元感知模型和线性网络模型，在三个假设的基础上，将系统通信网络的节点部署问题转化为简单计算几何问题，得到完全覆盖连通所需节点最少的计算公式，为线性网络节点部署提供理论依据。
　　⑶在硬件上，采用模块化设计的思想，以微处理器8051F121和无线射频芯片CC2430为核心，设计了处理器模块、电源模块、无线通信模块和串口模块等；在软件上，运用ZigBee原语对车路协同智能路侧系统通信网络的信息流程进行设计，并对单个节点的控制程序进行设计，采用OSAL事件轮换机制。
　　⑷搭建了实验平台，在实验室条件下对系统实现了调试和实验。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2 车路协同的国内外研究现状

1.3 论文的研究内容及组织结构

第二章 车路协同智能路侧系统设计方案

2.1 车路协同系统简介

2.2 车路协同智能路侧系统整体结构

2.3 信息采集

2.4交通监控中心

2.5 系统通信网络设计

2.6 ZigBee网络仿真

2.7本章小结

第三章 车路协同智能路侧系统节点部署问题研究

3.1节点感知模型

3.2系统网络节点部署问题评价指标

3.3节点部署问题研究

3.4保证覆盖连通的最少节点部署

3.5节点部署方案

3.6本章小结

第四章 车路协同智能路侧系统节点硬件设计

4.1节点硬件总体设计方案

4.2处理器模块

4.3电源模块

4.4实时时钟电路

4.5无线通信模块

4.6串口通信模块

4.7天线

4.8本章小结

第五章 车路协同智能路侧系统软件设计

5.1 ZigBee协议栈概述

5.2 车路协同智能路侧系统网络通信流程设计

5.3节点软件设计

5.4 本章小结

第六章 系统实验与调试

6.1实验设备

6.2实验与调试

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1工作总结

7.2工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目