基于DSRC标准的ETC系统中RSU及车道控制器的研究与设计

摘要

作为一种先进的综合运用多种技术的交通运输系统，智能交通系统ITS(Intelligent Transport System)包括的内容和应用范围非常广泛，电子不停车收费ETC(Electronic Toll Collection)系统及其主要通信技术——专用短程通信DSRC(Dedicated Short Range Communication)是ITS的重要组成部分。ETC系统解决了高速公路因停车收费而形成“瓶颈”的矛盾，提高了车辆通过能力，充分利用路桥资源，且有利于节能和环保。随着我国交通事业的发展，ETC系统必将得到越来越广泛的应用。 本文首先介绍了国内外ETC系统的发展情况和ETC系统的一般组成和功能，然后在分析研究我国制定的DSRC协议标准的基础上，提出了ETC系统中路边设备RSU(Road—Side LInit)的体系设计方案，介绍了RSU中车道控制器的软硬件平台的设计思路和实现方法。并提出对于车辆队列进行互斥管理的思想，以防测试中多个车载设备OBU(On Board Unit)同时和单一RSU进行通信而引起交易混乱，从而达到精确管理车辆的目的。

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第一章绪论

1.1电子不停车收费(ETC)系统产生背景

1.2国内外ETC系统的发展情况

1.2.1国外发展情况

1.2.2国内发展情况

1.3电子不停车收费系统(ETC)简介

1.3.1 ETC系统构成

1.3.2 ETC系统技术特点

1.4中国ETC系统标准化最新进展

1.4.1中国ETC系统标准体系

1.4.2中国ETC系统的标准制定

1.5本论文主要工作及组织结构

第二章DSRC协议标准

2.1 DSRC协议简介及发展现状

2.2 DSRC协议标准的层次划分和关键技术

2.2.1物理层

2.2.2数据链路层

2.2.3应用层

2.2.4设备应用

第三章RSU端控制器体系架构的设计

3.1 RSU端控制器的硬件连接和功能介绍

3.2 RSU端控制器软件平台设计原理

3.3相关数据结构

3.3.1线程信息结构

3.3.2循环等待队列

3.3.3延时时间数组

3.3.4条件变量

3.3.5发送命令锁

3.3.6循环等待队列锁

3.3.7发送BST锁

第四章RSU端车道控制器的设计与实现

4.1车道控制器系统硬件构成及设备连接

4.2车道控制器软件仿真系统的搭建

4.2.1车道控制器软件仿真系统的设计原理

4.2.2车道控制器软件仿真系统功能描述

4.2.3软件功能模块划分

4.2.4软件功能模块详述

4.2.5车道控制器交易流程

4.2.6车辆队列的互斥管理

第五章总结与展望

致谢

参考文献

攻读研究生期间发表的论文