智能交通系统课程论文.docx
- 文档编号:27903643
- 上传时间:2023-07-06
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:19.22KB
智能交通系统课程论文.docx
《智能交通系统课程论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能交通系统课程论文.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
智能交通系统课程论文
专用短程通信技术在高速公路
监控中的应用
第一章绪论
1.1选题背景
1.1.1智能交通系统
1.1.2智能交通系统中各通信技术
1.2课题提出
第二章专用短程通信技术(DSRC)
第三章DSRC的通信过程及其在高速公里监控中的应用
综述
第1章绪论
1.1选题背景
1.1.1智能交通系统
智能交通系统(ITS)通过对关键基础理论模型的研究,整合先进技术并运用于交通系统,建立起一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输系统。
该
系统利用现代科技手段在车辆、车辆使用者、道路之间建立智能的联系,保障了
它们的和谐统一,使车辆在道路上安全、顺畅的行驶,在极大的提高运输效率的
同时,充分保障交通安全、改善环境质量、提高能源利用率。
它是科学技术充分
发展的必然产物,也是目前国际公认的改善行车安全的有效途径。
智能交通系统由若干相互联系的子系统组成,各国对子系统的划分思想基本一致,划分细节却不尽相同。
国际标准组织在1999年的技术报告ISO/TR14813指出运输信息和控制系统(实际上就是智能交通系统)的服务包括出行者信息、交
通管理与规划、车辆安全与辅助驾驶、商用车辆管理、公共交通管理、紧急事件、
电子收费、安全措施共8个部分。
1)出行者信息系统
出行者信息系统提供的服务包括出行前信息服务、在途驾驶员信息服务、在
途公共交通信息服务、个人信息服务、路径诱导与导航服务等。
出行者信息系统
提供多种交通方式的出行计划和路线引导,能为各种类型的驾驶员和其它出行者
提供咨询服务,允许出行者确认和支付服务,具有报警功能。
出行者信息服务可
以在出行前,也可以在途中提供。
2)交通管理与规划
交通管理与规划系统包括交通控制、紧急事件管理、需求管理、交通法规监
督与执行、基础设施的维护管理等。
该系统主要为交通管理者所使用,它根据道
路系统的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境的实时信息,对交通进行控
制。
3)车辆安全和辅助驾驶
车辆安全和辅助驾驶包括自动车辆驾驶、纵向防撞、横向防撞、交叉口防撞、
碰撞前乘员保护等。
该系统的作用包括使车辆准确的按规定的道路行驶并保持正
确的车道位置、保持车与车之间的安全距离,根据交通状况和路面特征状况来调
整车速,避免与车辆碰撞和追尾,自动实现换道超车等。
4)商用车辆管理
商用车辆管理系统包括商用车辆管理、自动路边安全检测、商用车辆车载安
全监视、商用车队管理等。
该系统主要涉及到长距离驾驶的货物运输,通过作业
自动化,增强运输企业的生产能力、提高设备与设施的使用效率以减少管理者与
承运人的费用;通过新技术的使用,更好的执行运输规章;通过智能化的调度,增进运输安全性和营运效率。
5)公共交通管理
公共交通管理系统包括公共交通监控、公共交通管理等。
该系统能够实施复
杂公交系统的实时线路诱导、自动调度、排除拥堵,从而提高公共交通的效能、
吸引力和经济型,方便人们的出行,使公交系统实现安全、便捷、高效的目标。
6)紧急事件
对紧急事件的处理包括紧急情况的确认及个人安全、紧急车辆管理、危险品
及事故的通报等服务。
交通异常事件检测系统测得并确认发生交通异常事件后,
向交通事件相关的管理、救援、急救、消防等单位发送事故信息并发布车辆优先
通行和路线导行航信息。
7)电子收费
电子收费系统主要涉及收费计算机网络,不同部门之间的信息交互与信息共
享。
该系统使车辆收费时无需减速停车,有效地提高了空间利用率,解决了因停
车收费造成交通堵塞问题,减少了现金周转的繁琐,节省了大量人力物力。
8)安全措施
包括公共易受伤害道路使用者的安全措施、交叉口安全的智能化等。
车辆是智能交通系统的一部分,该技术的载体车辆常被称为智能车辆"对车
辆安全和辅助驾驶的研究涉及到安全监控、智能防撞、辅助驾驶、自动驾驶、行
为规划与决策等多个方向。
该系统常被分为两个应用层次:
一是车辆辅助安全驾驶系统,在车辆行驶
中通过车载传感器(微波雷达、激光雷达、摄像机等传感器)测定出与前车、周
围车辆以及与道路设施的距离和其他情况,在车载计算机进行处理后对驾驶员提
出警告,在紧急情况下可强制车辆制动。
二是自动驾驶系统,它在行驶中可以做
到自动导向、自动检测和回避障碍物,在智能公路上能够自动保持与前车的距离。
具有应用价值的辅助或自动驾驶系统必须同时具备实时性、鲁棒性、实用性三个技术特点。
实时性要求系统的数据处理必须与车体的高速行驶同步进行;鲁棒性要求系统对不同的道路环境,复杂的路面状况以及气候的变化条件均有良好的适应性;实用性要求系统的体积与成本等方面能够被普通汽车用户接受。
上述三点也成为该系统必须解决的重点课题。
辅助或自动驾驶都建立在正确获取外界信息并正确决策的基础上,准确检测出前方车辆的距离信息是获取外界信息的重要组成部分。
1.1.2智能交通系统中各通信技术
1、光纤通信技术
光纤通信:
以光波为载频,以光导纤维为传输介质。
具有传输频带宽,通信容量大、损耗低、不受电磁干扰等优点。
光纤通信的基本构成:
由发射机、光纤、光接收机三个部分组成。
三种传输结构:
点对点的传输(长距离、简单);光纤分配网(信息分配给用户);局域网(近距离内的多个用户联网共享数据资源)。
2、卫星通信技术
卫星通信:
利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行通信。
卫星通信系统的构成:
由空间分系统、通信地球站、遥测跟踪及指令分系统和监控管理分系统组成。
特点:
通信距离远 ,可达18000km;覆盖面积大;可达地球表面的42.4%;通信频带宽,传输量大;机动灵活;移动间通信;稳定可靠,传输质量高。
主要的应用:
不仅用于电话、电报、传真、数据,而且适用于民用广播电视。
存在的问题:
寿命、静止卫星的发射与控制、信号延迟和回声干扰、星蚀和日凌使信号中断等。
3、移动通信技术
移动通信:
指通信双方至少由一方是在移动中进行信息交换的通信。
移动通信的组成:
由移动通信交换局、基地站、移动台及局间和局站间的中继站组成。
特点以及应用:
移动台在移动中受环境影响较大;位置不断变化,要求接受设备有很大的动态范围;移动通信系统中,用户数和可利用波道数的矛盾严重。
4、专用短程通信技术
专用短程通信:
专用短程通信技术(DSRC),采用无线通信技术,是由车载单
元、路旁单元、专用短程通信协议以及后台计算机网络组成,
在ITS中实现路、车之间信息传输、交互的通信系统。
专用短程通信技术组成:
车载单元:
车载机和电子标签组成(IC卡、磁卡、条形码等)。
路旁单元:
车道通信设备-读写器,车道天线和天线控制
器。
作用:
通过路旁单元识别通过车辆的相关信息,自动对车辆
进行身份的鉴别、实时监控、动态引导等。
1.2课题提出
随着我国高速公路建设的飞跃发展,全国及许多省的高速公路骨干网正在逐步形成,交通的运营管理现代化与信息化也愈来愈重要,作为智能交通、信息化基础直接为高速公路运营及运行管理服务的监控、收费、通信系统,也取得了很大的发展。
各省联网收费、联网监控、构架三网合一的通信网络也稳步健康地推进、扩展,现代信息、计算机、通信技术也逐渐在高速公路中得到应用,经过交通行业工作者的科技创新,大力推动了高速公路信息技术的发展。
自从智能交通系统(ITS)的概念提出之后,各国都投入了巨大力量研究开发及应用智能交通系统。
为了实现ITS对车辆的智能化、实时、动态管理,专门开发了适用于ITS领域短距离的通信协议,即专用短程通信(DSRC)协议。
专用短程通信协议作为ITS的基础之一,是一种小范围无线通信系统,主要用于车辆与路边系统、车辆之间的通信,路边系统再通过有线或无线通信与中心系统之间交换数据,实现车辆与整个ITS系统的信息交换。
专用短程通信技术能够把“路的信息”和“车的信息”联系起来,那么我们就可以通过路知道车的信息,通过路旁单元识别通过车辆的相关信息,自动对车辆进行身份的鉴别(如车牌、车型等)、实时监控、动态引导等;也可以通过车知道路的信息,如实时道路拥挤情况等。
应用的方面主要有:
高速公路监控系统、电子收费系统、紧急事件管理系统等。
一般电子收费系统也包含监控功能,如对违规车辆实时监控,收费车辆监控识别等。
DSRC技术在ITS的高速公路监控中的以应用,例如电子收费系统,电子收费系统一般设立在高速高路的必经之路上,不仅具有收费的功能,而且对于逃费的车辆具有监控的作用,同时对于发生的紧急事件具有管理和控制拦路阻截的作用。
本课题研究DSRC在电子收费系统中的应用,特别是逃费车辆具的监控,如高速公路收费站的车辆监控。
第2章专用短程通信技术
1、DSRC背景:
DSRC系统的研究最初源于80年代,主要是利用DSRC技术识别通过车辆的相关信息,自动对车辆进行身份鉴别、实时监控、动态引导等智能化管理,完成相关信息的动态采集。
随着对“车辆信息与通信系统”的研究开发,1995-1996年,政府和私人公司介入电子不停车收费系统(ETC)的研究,对后来制定针对ETC应用的DSRC标准起了指导作用。
国外的DSRC标准主要有三类:
日本的ARBSTD-T75,欧洲的ENV12834、ENV12253、ENV12795,美国的基900MHZ的DSRC标准。
其他各国的标准都是参照这三类标准来制定的。
我国结合国内ETC的现状以及对ITS应用的服务需求分析,积极进行DSRC标准化的深人研究,希望制定既符合我国实际情况,又兼顾先进性的DSRC标准。
2、DSRC的体系结构:
DSRC系统是一种在ITS中实现路、车之间信息传输、交互的无线通信系统,它有车载单元、路旁单元、DSRC协议以及后台计算机网络组成。
1)车载单元
车载单元(OBU)是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动设备识别装置。
OBU本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签,储存如车号、车型等信息;也可以通过附加一个IC卡读写接口,扩展数据存储、处理、访问控制功能,而成为双片式电子标签。
按其通信方式主要可分为只读和可读写两种而按其功能和容量不同可以分为完普型、最低配备型以及折中型三种。
2)路旁单元(RSU)
路旁单元(RSU)又称为路边单元,主要是指OBU的读写控制器,由加密电路、编解码器电路和微波通信制器等组成。
RSU以DSRC通信协议的数据交换方式,和徽波无线传递手段,实现移动车载设备与路侧设备之安全可靠的信息交换。
路旁天线能够扭盖的通信区域大约为3m-30m。
在ETC应用中,RSU通常包括以下三个子系统,自动车辆识别系统系统(AVI系统)、自动车型分类系统系统(AVC系统)、逃费抓拍系统(VES系统)。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能 交通 系统 课程 论文