基于DSRC的车联网智能道路交通系统研究
基于车联网的智能交通系统简述
基于车联网的智能交通系统简述智能交通系统是一种基于车联网技术的创新交通管理系统，它通过将车辆、道路、交通信号等信息进行互联互通，实现交通流量的快速监测、路况预测、交通调度等功能，以提高道路交通的安全性、流畅性和效率。
智能交通系统的核心技术是车联网技术，它通过将车辆与互联网连接，实现车辆之间的信息交换和与道路基础设施的互动，可以大大提高交通系统的智能化水平。
车联网技术包括车载通信技术、无线传感器技术、定位与导航技术、移动互联技术等，可以实现车辆位置追踪、实时交通状况监测、路线优化导航等功能。
智能交通系统的主要功能包括交通信息管理、交通流量监测、交通事故预警、路况预测与优化、智能交通调度等。
通过交通信息管理，可以收集、存储和处理交通信息，例如车辆位置、速度、方向等，实现实时监测和调度。
交通流量监测可以通过传感器等设备对道路上的车辆进行实时统计和分析，预测道路的拥堵情况，提前做出调度和优化决策。
交通事故预警可以通过车辆之间的交互和传感器设备的监测，实时发现交通事故风险并提供预警，以减少交通事故发生的可能性。
路况预测与优化可以通过数据分析和模型建立，预测未来道路的交通状况，并提供最佳路线规划和交通调度方案。
智能交通调度通过调整交通信号控制、优化路网布局和路口等手段，实现交通流量的高效调度和管理。
智能交通系统的应用范围广泛，可以应用于城市交通管理、高速公路交通管理、交通运输调度等领域。
在城市交通管理方面，智能交通系统可以实时监测城市道路的交通状况，提供实时路况信息和最佳路线规划，帮助驾驶员避免拥堵和选择最优路径。
在高速公路交通管理方面，智能交通系统可以对车辆的驾驶状态、速度等进行监测和控制，确保高速公路的交通安全和畅通。
在交通运输调度方面，智能交通系统可以实现车辆的智能调度和路径规划，提高货运效率和降低运输成本。
dsrc的三套标准(一)
dsrc的三套标准(一)介绍DSRC的三套标准什么是DSRCDSRC（Dedicated Short Range Communication），即专用短程通信，是一种用于车联网的无线通信技术。
它基于标准，并在车联网场景下进行了优化，旨在提供车辆之间和车辆与道路设施之间的高效通信能力。
DSRC在车联网和智能交通系统（ITS）的发展中起着重要的作用。
DSRC标准的重要性DSRC标准的制定对于实现车辆之间的安全和智能交通具有重要意义。
它提供了一种高效、可靠的通信方式，使得车辆能够及时地共享交通状况和安全信息，进而提高交通的效率和安全性。
DSRC标准的制定和推广，对于实现智能交通系统、自动驾驶以及城市交通管理等方面具有重要借鉴意义。
DSRC的三套标准DSRC主要分为以下三套标准：1.IEEE–IEEE 标准是为了满足车联网场景下的通信需求而制定的。
–该标准基于Wi-Fi技术，但与传统Wi-Fi有所不同，主要针对车辆间的高速移动通信进行优化。
–标准支持高速通信和广播传输，适用于车辆之间的相互通信和交换信息。
2.SAE J2735–SAE J2735标准是由美国汽车工程师学会（SAE）制定的。
–它定义了车辆间的消息传递格式和协议，包括交通管理和安全信息的传输等。
–SAE J2735标准是实现车辆之间通信的重要基础，为车辆安全和交通管理提供了标准化的消息格式。
3.SAE J2945/1–SAE J2945/1标准也是由美国汽车工程师学会（SAE）制定的。
–它定义了车辆之间和车辆与道路设施之间的通信接口和协议。
–SAE J2945/1标准包括了支持多种通信方式，如DSRC和LTE。
它为车辆与基础设施之间的通信提供了一种统一的标准。
DSRC的发展前景DSRC的三套标准为车辆之间和车辆与基础设施之间的通信提供了标准和指导。
随着车联网和智能交通的快速发展，DSRC技术将在未来扮演更加重要的角色。
DSRC的应用将进一步提高交通的安全性、效率性和环境友好性，推动智能交通系统的发展，实现自动驾驶等领域的突破。
智能交通系统中基于车联网的交通信息管理研究
智能交通系统中基于车联网的交通信息管理研究随着人们生活水平的提高，车辆数量也日益增多。
而交通拥堵问题也成为了各大城市面临的一个难题。
为了解决这一问题，智能交通系统应运而生，并逐渐成为了目前热门的研究领域。
其中，基于车联网的交通信息管理研究尤为关键。
本文将从以下几个方面来探讨交通信息管理在智能交通系统中的作用以及现有研究进展。
一、智能交通系统简介智能交通系统，英文缩写为ITS，是指利用现代信息及通讯技术方法对道路交通流进行管理和服务，以提高路面交通效率，提升交通安全及保障交通环境的系统。
智能交通系统主要由以下几个模块组成：车载通信系统、道路边缘网络系统、中央控制系统。
其中，车载通信系统用于车辆之间的通信交流；道路边缘网络系统用于与车辆通信，实时收集车辆数据；中央控制系统则是智能交通系统的“大脑”，掌握着交通网络的交通状态，调度管理着整个交通系统。
二、交通信息管理的作用交通信息管理是智能交通系统中的核心技术之一。
交通信息管理主要是利用车联网技术，收集、传输和处理车辆数据，并通过数据分析、处理和挖掘，提供各种交通信息服务和管理决策支持。
交通信息管理可以帮助交通管理部门和驾驶员更好地掌握交通状况，提高交通的效率和安全，减少交通事故的发生。
在实现交通信息管理的过程中，车联网技术的应用是非常关键的。
在车联网中，车载终端设备会定时向云端服务器上传车辆的位置、速度、时间等信息，服务器则利用这些数据来实时地分析当前交通状况。
针对不同的分析结果，智能交通系统可以提供路况信息、交通指挥、交通安全监测等多种服务。
三、交通信息管理的现有研究进展目前，针对交通信息管理的研究比较广泛。
其中，应用数据挖掘技术来分析处理交通数据是研究的重点之一。
数据挖掘技术是一种针对大规模数据集进行分析的技术。
在交通信息管理中，数据挖掘技术可以通过数据的自动分类、聚类、预测等方法，快速识别路况状况、路段交通量变化等信息。
通过分析这些信息，交通管理部门可以对道路状况进行预警和调整，减轻交通拥堵和提高交通安全。
DSRC参考案例
基于DSRC(专用短程通信)的车载通信平台设计本文来自: 原文网址：/articlescn/others/0081394.html开展基于DSRC技术研究旨在提供一套先进的手段和科学的方法，能全方位地控制，有效地进行车辆和驾驶员辅助和交通管理，及时检测发现异常，减少交通事故的发生，提高驾驶和交通运输的安全性。
基于DSRC的车辆主动安全技术专用短程通信（DSRC）技术是ITS的基础之一。
DSRC系统包括车-路（V2R）通信和车-车（V2V）通信两种形式：车-路通信是车辆与路边基础设施的通信，属于移动节点与固定节点的通信，采用基于一跳的Ad Hoc网络模型；车-车通信是车辆间通信，采用基于多跳的Ad Hoc网络模型。
两种通信方式被应用于不同领域。
1 车-路通信车-路通信主要面向非安全性应用，以ETC系统为代表。
车辆经过特定的ETC 车道，通过车载OBU与路边RSU的通信，不需停车和收费人员采取任何操作的情况下，能自动完成收费过程。
除此之外，如图1所示基于车-路通信的DSRC应用还可以用在电子地图的下载和交通调度等。
路边的RSU接入后备网络与当地的交通信息网或因特网相连，通过OBU与RSU的通信来获得电子地图和路况信息等，从而可以选择最优路线，能够缓解交通拥堵等。
图1 DSRC在车-路通信中的应用2 车-车通信车-车通信方式主要用于车辆的公共安全方面。
将DSRC技术应用于交通安全领域，能够提高交通的安全系数，作用是减少交通事故，降低直接和非直接的经济损失，以及减少地面交通网络的拥塞。
如图2中所示，当前面车辆检测到障碍物或车祸等情况时，它将向后发送碰撞警告信息，提醒后面的车辆潜在的危险。
图2 DSRC在车-车通信中的应用DSRC系统网络仿真研究为了分析基于DSRC的车载无线通信系统的网络性能，可以采用仿真的方法。
仿真采用同济大学嘉定校区交通地图，如图3所示。
假设车辆在交通道路地图上发生碰撞，发出碰撞紧急消息，收到消息的车辆解读消息，对自身车辆进行控制，且将消息继续向周围发送，传递给其他相关的车辆。
智能交通ITS系统中DSRC通信技术的应用
通， 也能够完成 电子收费、 车辆身份信息术可以提供具体 、 及时的交通信息， 足如处理 满 路边设备可 以对全双工 通信 方式进行支持， 由若 干个等长 息服务 ：Ｓ Ｃ 紧 急 车 辆 、 辆 调度 、 全 驾 驶、 辆 导航 等 多种 服 务 需 求 。 车 安 车 的时隙组成 了每一个 数据帧， 根据性质 能分为激 活时 隙Ａ Ｔ 、 Ｃ Ｓ 消息时隙Ｍ Ｓ 控制时 隙Ｆ Ｍ 。 Ｄ、 Ｃ Ｃ 其中Ｆ Ｍ 中的信息指定车 辆可 ５ 结束 语 ＣＣ 以准 确的接收时隙及发射 数据块。 Ｄ 中包含着数据块， 的车 ＭＳ 新 辆通 过Ａ Ｔ 也能够加入到路边设备 的通信行列 。 ＣＳ
Ｄ Ｒ 可以提 供具有高可靠性 的、 向的能够满足任 意电子 ＳＣ 双
收费系统 （Ｔ ） 智能交通 （Ｔ ） 用的高速数 据传输 ， Ｅ Ｃ和 Ｉ Ｓ应 它具有
３ Ｓ Ｃ通信 技 术 的原理 Ｄ Ｒ
高适应性 ， 能够适应所有 的气候条件， 同时还具有 高效性 ， 能够
此 它 道 路交通 运输信息通 信一 特 定短距 离通信 是Ｄ Ｒ 协议 的 聚 焦 于 道 路 上多 个 车 辆 的 通讯 及非 常小 的通 讯 区域 ， 外 ， 还 ＳＣ 物 气候 ） 等特 性 ， 因此 它在 Ｉ Ｓ Ｔ 领 全称， Ｄ Ｒ 协 议的主要 特征包 括三 部分： 同步分时 多重存 具有抗干扰 能力强 （ 理、电磁、 ＳＣ 非
大容量的特点对Ｉ Ｓ Ｔ 系统 中的通信 平台进 行了搭 建， 具有广 ３ １议组 成了Ｄ Ｒ 协议体系， 层＿ ！ ｊ ： ］ 、 ＳＣ 由各层协议 来保障各层之 间的数 率、 泛 的 发 展 意 义 和 应 用 前 景 。 Ｉ Ｓ 统 中Ｄ Ｒ 技 术 的应 用 主 要 在 Ｔ系 ＳＣ 据传 输。 其中， 应用层是为了给车载端和路边的应用进程提供 服务 ； 提供 以下服务： 加密数据 服务 ： 为了保 障畅通传输 、 息安 全， 信 ＳＣ 收费等需要保密 的信息做 高强度的 数 据链 路层 是为了对通信链路 的稳定进行 维持， 同时使用Ｃ Ｃ 以Ｄ Ｒ 技 术为基础 对安全、 Ｒ一 实 道 军 １ 使误码率 降低， 随机序 列加密保 障数 据 的安 全性 ； 理层 加 密 处 理 ； 时 检 测 服 务 ： 路 上 时 刻 运 行 着 各 类 如 公 安 、 ６ 伪 物 盗窃和违章 等特 殊 的车 辆， 这些 所有 的车 辆均需 要妥当处 协议 是为了对Ｄ Ｒ 的基本性能进行定 义： ＳＣ 传输速 度为ｉ ｂ ｓ 频 警、 Ｍ ｐ， 严密监控 ， 实时检 测， 使人 民的生命财产安 全得到最 大程 度 段 是５８ Ｈ ， ．Ｇ ｚ通信距离为ｉ ０ 。 ０ ３ ｍ 考虑到 多车 同时通信 的情 况， 理， 交换数据服务： Ｄ Ｒ 技术 能够和联 网的管理计算机 、 ＳＣ 同时也为了提 高设备的利用率，Ｓ Ｃ Ｄ Ｒ 使用 了分隙Ａ Ｏ Ａ Ｌ Ｈ 技术 以减 的保障； 结算中心 、 收费站计算机 以及车道 工控机进 行高效率的信息互 少路边设 备和新车建 立通信链 路所 需要 的竞争次数 ， 用了分 使 时复用技 术以保障多车和路边设备可 以同时建立 通信链路 。
车联网智能交通系统研发与应用方案设计
车联网智能交通系统研发与应用方案设计第一章绪论 (3)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容及方法 (3)第二章车联网技术概述 (4)2.1 车联网定义及发展历程 (4)2.2 车联网关键技术 (5)2.3 车联网标准与协议 (5)第三章智能交通系统架构设计 (5)3.1 系统总体架构 (5)3.1.1 架构概述 (5)3.1.2 架构组成 (6)3.2 数据采集与处理模块 (6)3.2.1 数据采集 (6)3.2.2 数据处理 (6)3.3 数据传输与通信模块 (6)3.3.1 传输协议 (6)3.3.2 通信方式 (6)3.4 数据分析与决策模块 (6)3.4.1 数据分析 (6)3.4.2 决策支持 (7)第四章车载终端研发与应用 (7)4.1 车载终端硬件设计 (7)4.1.1 设计目标 (7)4.1.2 硬件架构 (7)4.1.3 硬件选型与优化 (7)4.2 车载终端软件设计 (8)4.2.1 设计目标 (8)4.2.2 软件架构 (8)4.2.3 软件开发与优化 (8)4.3 车载终端应用场景 (8)4.3.1 车辆自动驾驶 (8)4.3.2 车辆预警与辅助驾驶 (8)4.3.3 车辆监控与管理 (9)4.3.4 车辆娱乐与信息服务 (9)第五章路侧设备研发与应用 (9)5.1 路侧设备硬件设计 (9)5.1.1 硬件架构 (9)5.1.2 功能参数 (10)5.1.3 关键部件设计 (10)5.2 路侧设备软件设计 (10)5.2.1 软件架构 (10)5.2.2 功能模块 (11)5.2.3 开发环境 (11)5.3 路侧设备应用场景 (11)第六章车联网数据传输与通信技术 (12)6.1 通信协议设计 (12)6.1.1 设计原则 (12)6.1.2 协议架构 (12)6.1.3 协议设计要点 (12)6.2 数据传输安全性分析 (12)6.2.1 安全风险识别 (12)6.2.2 安全策略设计 (13)6.3 通信功能优化 (13)6.3.1 传输效率优化 (13)6.3.2 传输延迟优化 (13)6.3.3 传输可靠性优化 (13)第七章智能交通控制算法研究 (14)7.1 交通流预测算法 (14)7.1.1 算法概述 (14)7.1.2 时间序列预测算法 (14)7.1.3 机器学习算法 (14)7.1.4 深度学习算法 (14)7.2 路径规划算法 (14)7.2.1 算法概述 (14)7.2.2 启发式搜索算法 (14)7.2.3 图论算法 (14)7.2.4 元启发式算法 (14)7.3 交通信号控制算法 (15)7.3.1 算法概述 (15)7.3.2 固定配时算法 (15)7.3.3 自适应配时算法 (15)7.3.4 智能优化算法 (15)第八章车联网应用场景与解决方案 (15)8.1 智能停车解决方案 (15)8.2 智能导航解决方案 (16)8.3 智能交通管理解决方案 (16)第九章系统集成与测试 (16)9.1 系统集成流程 (16)9.2 系统测试方法 (17)9.3 测试结果分析 (17)第十章未来发展趋势与展望 (18)10.1 车联网技术发展趋势 (18)10.2 智能交通系统发展前景 (18)10.3 面临的挑战与机遇 (18)第一章绪论1.1 研究背景与意义我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，机动车保有量逐年攀升，交通问题日益突出。
基于车联网的智能交通系统设计与实现
基于车联网的智能交通系统设计与实现智能交通系统旨在通过车联网技术实现交通运输的智能化和自动化，提高交通安全性、环境保护性、便捷性和效率性。
本文将详细介绍基于车联网的智能交通系统的设计与实现。
智能交通系统采用车联网技术与传感器技术相结合，通过数据的采集、传输、处理和分析，实现对交通状况的实时监测和智能调控。
该系统由车载终端、道路监控设备和管理中心组成，分为车辆层次、道路层次和管理层次。
在车辆层次上，智能交通系统利用车载终端和传感器技术实现车辆的智能化管理和服务。
车载终端装置可以接收和发送交通信息，通过GPS定位解决车辆定位和导航问题，加装防碰撞传感器和安全气囊等设备提高交通安全性。
车载终端还可以与其他车载终端和道路监控设备进行通信，实现车辆间的信息交互和协同行驶。
在道路层次上，智能交通系统利用道路监控设备实现对道路交通状况的监测和控制。
道路监控设备包括交通相机、地磁传感器、路面声纳等，通过这些设备可以实时采集道路上的交通信息、车流量、道路状态等数据，并传输给管理中心进行处理和分析。
道路监控设备还可以通过交通信号灯的控制实现对车辆的调度和交通拥堵的缓解。
在管理层次上，智能交通系统通过管理中心进行交通信息的采集、分析和调度。
管理中心可以通过数据挖掘和模式识别技术对交通数据进行分析，实时监测交通状况、预测交通拥堵、制定交通调度策略等。
管理中心还可以与车辆层次和道路层次进行信息交互，实现对车辆和道路的集中管理和调度。
为了实现基于车联网的智能交通系统，需要解决以下几个关键问题：首先，需要建立完善的车联网基础设施，包括车载终端、道路监控设备和管理中心的建设和布局。
车载终端需要具备定位、通信和安全等功能，道路监控设备需要能够实时监测道路交通状况，管理中心需要具备数据采集、处理和分析的能力。
其次，需要建立统一的数据标准和传输协议，实现不同车辆和设备之间的数据交换和通信。
通过统一的数据标准和传输协议，可以实现车辆和设备之间的互通互联，提高交通信息的共享和利用效率。
智能交通系统下的通信协议研究
智能交通系统下的通信协议研究智能交通系统已成为现代交通领域的热门话题，智能化技术的不断革新不仅可大大提高交通流动性，还可以减轻道路拥堵、促进安全驾驶和创新交通模式。
但是，智能交通系统需要的抗干扰性、实时性、可靠性、安全性等话题都围绕着通信协议展开。
接下来，我们就智能交通系统下的通信协议研究展开探究。
一、智能交通系统常见的通信协议智能交通系统可以分为多个层次，通信协议需要保证同一层次之间的数据传输和多个层次之间的数据通信。
在智能交通系统中，有一些通信协议是必须掌握的：1. 车辆与车辆之间的通信协议车辆与车辆之间的通信协议是智能车辆中的基础协议，经常使用的协议有DSRC协议、WAVE协议和IEEE1609协议，其中，DSRC协议已经在美国国家交通安全委员会（NHTSA）推广，并逐渐在其他国家开始推广和使用。
2. 车头和后方车辆之间的通信协议车头和后方车辆之间的通信协议能够实现联动，减少道路拥挤，并新开发出车辆自主行驶模式。
在这个领域，最常见的通信协议是V2X协议。
3. 车辆与云计算服务器之间的通信协议车辆与云计算服务器之间的通信协议可以实现车辆信息的互通，做到信息的实时更新和车辆管控，最常见的服务器通信协议是HTTP协议、MQTT协议、AMQP协议等。
二、智能交通系统通信协议的优势和劣势智能交通系统下不同的通信协议具有各自的特点。
DSRC协议：作为智能交通系统通信协议的基础体系，DSRC协议的优势在于它可以实现精确的车辆定位和快速数据传输，较低的通信时延也为其在车辆自主行驶中的准确控制提供了支持，在车辆间信息交换上表现出了出色性能。
但受限于DSRC协议的传输距离和信道容量，当交通流量达到一定规模时，DSRC会面临数据传输中断的问题。
WAVE协议：WAVE协议是DSRC的一个“姊妹协议”，除了具有DSRC协议的基础特性外，WAVE协议还在信号处理和速率适配方面也有所提升。
WAVE协议的优势在于数据传输的稳定和速度的提升，但缺点是昂贵和复杂的硬件设施以及受限的通信距离。
基于车联网的智能交通与路径规划系统设计
基于车联网的智能交通与路径规划系统设计智能交通与路径规划系统的设计是基于车联网技术的重要应用之一。
这种系统通过实时收集和分析道路交通数据，为驾驶员和交通管理者提供了重要的实时交通信息，以便准确预测交通状况和优化路径规划。
本文将重点介绍基于车联网的智能交通与路径规划系统的设计原理和关键技术。
设计基于车联网的智能交通与路径规划系统首先需要实现车辆之间的高效通信和数据传输。
车联网技术通过无线传感器网络和物联网技术实现车辆之间的实时通信，从而实现车辆位置、速度、导航等信息的实时共享。
基于车联网的智能交通与路径规划系统可以通过收集车辆的实时信息，准确掌握道路交通状况，并将这些信息提供给驾驶员和交通管理者。
其次，智能交通与路径规划系统需要利用收集的交通数据进行分析和预测。
这其中最重要的一项任务是交通流量预测。
交通流量预测可以通过统计学模型、数据挖掘和机器学习等方法来实现。
系统可以通过历史交通数据和实时交通数据的比对，来准确预测未来一段时间道路上的交通流量。
基于这些预测结果，系统可以为驾驶员提供合理的路径规划建议，以便避开拥堵路段，并提高交通流畅度。
另外，智能交通与路径规划系统还需要考虑多种交通因素。
例如，系统可以根据天气状况预测道路的湿滑程度，以便驾驶员做出相应的驾驶调整。
系统还可以考虑到道路的类型和交通设施的情况，提供路线规划建议。
此外，系统还可以分析道路上的交通事故历史数据，提醒驾驶员绕开高发事故路段，提高行车安全性。
基于车联网的智能交通与路径规划系统的设计还需要考虑到实时性和可靠性。
对于驾驶员而言，及时准确的交通信息是至关重要的，因此系统需要能够及时更新交通数据并提供实时的路径规划建议。
同时，系统需要具备高可靠性，以确保在突发情况下仍能正常运行和提供服务。
在系统设计过程中，还需要考虑到数据安全和隐私保护的问题。
智能交通与路径规划系统会收集并处理大量的车辆和交通数据，因此系统必须采取有效的安全措施来保护数据不被非法获取、篡改或泄露。
DSRC技术在车路协调中的应用
汇报内容
美国Intellidrive与DSRC 欧洲CVIS与DSRC 日本Smartway与DSRC
日本Smartway（2004-2010）
日本Smartway计划
政府与23家企业共同发起 发展重点：整合日本各项ITS功能（主要是 VICS和ETC）及建立车载单元的共同平台，使 道路与车辆（车-路）能够由ITS通信双向传输 而成为智能道路和智能车辆 计划在2010年在全国普及。
通信技术延迟时间比较
延迟时间要求 :
60 40 20 10
Terrestrial Digital Radio & Satellite Digital Audio Radio
Two-Way Satellite (60+ secs) Active Safety Latency Requirements (secs) Traffic Signal Violation warning 0.1 Curve Speed Warning 1 Emergency Electronic Brake Lights 0.1 Pre-Crash Sensing Cooperative Forward Collision Warning Assistant Left Turn Lane Change Warning Stop Sign Movement Assistance Least stringent latency requirement for Active Safety ( 1 sec) Most Stringent latency requirement for Active Safety (.02 sec) 0.02 0.1 0.1 0.1 0.1
对环境的友好性（Environment）
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基于DSＲC的车联网智能道路交通系统研究
*
宋雷震
*基金项目：2016年度安徽省高校自然科学研究项目（编号KJ2016A661）的研究成果之一。
收稿日期：2016－1－22通讯作者：宋雷震（1980－）男，黑龙江省双鸭山市人，讲师，硕士，研究方向为电气工程。
（淮南联合大学安徽淮南232001）
摘要：随着社会的不断发展，车辆使用率在不断的上升，这给交通拥堵加大了压力。文章主要对基于车载专用短距离通讯系统（DSＲC）的车联网智能道路交通系统进行了分析，以期能更好地缓解交通与拥堵现象。关键词：：DSＲC，车联网，智能道路交通系统中图分类号：U491.4文献标识码：A文章编号：1674－9545（2017）01－0024－（04）
随着人们生活水平的不断提升，汽车工业发展十分迅速，再加上城市化进程的不断加剧，城市交通拥挤现象严重。而车联网这一理念的提出就是为了更好地缓解这一现象，因此受到了较大的关注。为了更好地对其进行研究，笔者主要对基于车载专用短距离通讯系统（DedicatedShortＲangeCommunications，DSＲC）的车联网智能道路交通系统进行了以下的分析。1车联网相关概述车联网属于一种物联网，其主要应用在城市道路交通网络中，主要是在车辆上装载相应的电子设备，然后通过使用无线、传感等智能技术实现在网络平台上对所有车辆动态信息和静态信息的提取，同时对整个交通系统进行相应的监控。这样就能通过数据交互，真正保障交通效率，提高交通的安全性［1］。在使用过程中，人们可以按照自身的需求对车辆运行状态进行相应的监控，以此来获取综合服务。总而言之，车联网就是将车和车、车和建筑物、车和路边的基础设施等连接在一起，以此来真正实现信息交互，以此来最大程度为人们出行提供方便，而其主要的功能有以下几点：修路预警、拥堵预警、前方急刹车预警、车辆事故预警等方面。也正是因为车联网所存在的优势使其受到了较多的关注，相关人员也对其进行了相应的研究。就目前而言，相关人员
表示DSＲC、IEEE1609、IEEE802.11p协议等属于最具影响力的车联网标准。2车联网架构
2.1感知层
在车联网架构中，其基础架构就是感知层，而其主要的作用就是信息采集与获取，因此，在感知层中，其主要是由各种类型的“端”设备所组成，其中就包括了车体外部的平板电脑以及智能手机，同时还包括了车体内部的诊断系统、各类传感器、信息整合以及车载信息系统等。在这些组成部分中，除了车体外部产品之外，传感器以及系统等车体内部端设备大多是汽车厂商在出厂之前就已经安装好了的。所以，这类组成部分在市场上所占的比重也比较高［2］。
2.2网络层
网络层主要包括传输网络以及无线网络，其不会对信息流做处理工作，其仅仅只具备传输功能，而提供这一功能的用户大多是电信运营商。社会的不断发展，使得3G、4G网络也在不断发展，在这种时代背景下，创建车联网系统的过程中就会具备较为稳定以及高速的网络层。车联网架构中，在网络层和感知层中间属于车联网系统中的中间件，其好像是分布式系统的中间件，主
（总第116期）
（SumNo.116）2017年第1
期
No.1，2017九江学院学报（自然科学版）JournalofjiujiangUniversity（naturalsciences）要的作用就是对各种信息流进行相应的汇总工作，这样就能将信息流转化成可以让网络层统一识别的信息流。2.3云平台
在车联网架构中，其核心部分就是云平台，有了这一架构之后，车联网就能维持信息共享、信息发布以及信息订阅，在整个车联网市场中，其属于最为丰富的一个领域，能够将各种服务和应用整合到云平台中。这样车主就能通过云平台享受各类云服务，而提供这类服务的大多是一些整车厂商以及互联网企业等。总的来说，云平台在整个架构中属于其中最为具有价值的实现层，同时在某些方面而言也是高利润附加值的业务层，所以，在这个架构中其竞争也较为激励。3DSＲC技术
车辆在运行过程中，其速度非常的快，再加上车和车、车和路边设备之间的通讯对象大多不是特定的，在这种情况下，车联网系统要想能够有效地工作，就一定要依赖于IEEE1609/IEEE802.11p标准的车载专用短程通讯技术，也
就是所谓的DSＲC［3］。
3.1IEEE1609/IEEE802.11p协议
IEEE802.11p协议主要是由IEEE802.11协议
标准扩充的协议，其还属于通讯协议，其大多是用在DSＲC上。在DSＲC上应用这一协议之后，就能有效地满足于智能运输系统的相关通讯应用。而IEEE1609标准则是以IEEE802.11p通讯协议为基础的高层标准，在IEEE802.11p协议中，其主要是针对车载环境，然后在已有的协议上对其MAC层以及物理层进行相应的修改。在修改过程
中，其MAC层主要是使用IEEE802.11e的增强型分布式，以此来对其进行协调然后接入机制；而其物理层则主要是使用IEEE802.11a的协议。在IEEE802.11p协议之上，IEEE1609标准可以按照
其自身功能将其划分为管理平面和数据平面。其中，管理平面上，IEEE1609.2主要涉及的问题就是车载无线通讯中的安全问题，同时还包括了加密、签名等工作过程；在数据平面上，IEEE1609.1主要的作用就是对WAVE系统结构中
的一些重要组成部分进行描述，对其数据存储的格式以及信道消息的格式进行定义控制，同时对
多个远程应用以及资源之间的控制互换流程进行相应的规定。在WAVE协议体系中，其传输层和网络层的内容大多是由IEEE1609.3所规定的，其中就包括了WAVE协议的连接设置和管理［4］。在
网络层中，WAVE协议具有较强的灵活性和兼容
性。3.2DSＲC的频谱分配
DSＲC其在工作过程中，其工作频率在5.855－5.925GHz之间的75MHz频带上，在这个过程
中，会将其分成7个独立的频道，并且每个频道间的宽带都是10MHz，其分别是172、174、176、178、180、182、184。其中，178属于控制频道，主要的功能就是负责WAVE服务广播的封包，这样就能播放一些和安全相关的内容和信息，就像是车辆的速度和方向等内容；而174、176、180、182则属于服务信道，其主要的功能就是传递一些
和安全无关的WAVE短消息的封包，就像是一些音频流和网页等内容；而172、184这两个信道则是为今后可能会出现的一些新应用所预留的。3.3DSＲC技术的应用
DSＲC技术在应用过程中，其主要是应用在
ITS系统中，而在应用过程中，其能够提供以下几
项服务，分别是：信息提供、数据交换、实时检测以及数据加密等服务。在车联网中，DSＲC可以用在其V2V和V2I应用之间，这样就能建立起信息双向传输的无线通信机制，而其主要的通信功能就是传输速率高、支持点对点、时延小、点对多等［5］。就拿V2I通信来说，在应用DSＲC
技术
之后，其会对装载在车辆上的OBU和路边基础设施上的ＲSU两者之间的通信接口规范进行规定，这样就能实现OBU从ＲSU中请求信息，以及ＲSU向OBU写入信息这两项功能，进而就能有效地实现车辆自动识别这一项功能。4交通路口模型
车联网其主要的场景有以下几个，分别是：交通路口以及各路段车流量监测、智能交通灯优化、主动避障、自适应巡航等方面；而文章主要是使用CohdaWireless公司的MK2搭建起来的简单智能交通路口模型，同时对其进行了分析。随着城市化进程的不断加剧，道路交通也得到了十分迅速的发展，在这种情况下，城市路况也变得
·52·第1期宋雷震：基于DSＲC的车联网智能道路交通系统研究更加的复杂和拥挤，在这种情况下就很容易造成
交通事故。为此，出车辆互联以及位置共享是十分重要的，这样车辆就能通过处理周边其他车辆或者是基础设施来获取相应的信息数据，以此来做出相应的判断，同时向车主做出预警提示。针对交通灯这一点，ＲSU可以为OBU提供当前时刻的红绿灯信号，这样OBU就对对消息进行处理，并且及时提醒司机是否能够通过路口，或者是否要减速等待通过，这样车辆既可以得到有序的疏导，还能在很大程度上减少交通意外事故的发生率。4.1MK2WAVE－DSＲCＲadioMK2WAVE－DSＲCＲadio是一个嵌入式无线
通讯设备，它是由澳大利亚一家公司所开发而成的，这项设备中其还具有WAVE－DSＲC技术，主要的作用就是实现持续并且稳定的V2V和V2I应用的无线通讯应用开发，还可以将其作为OBU和ＲSU。总的来说，MK2是一个基于Linux操作系统
的嵌入式系统，其组成部分主要包括了一个533MHz的AＲM11处理器，以及一个FPGA芯片。因此，在使用该设备的过程中，可以很容易对其固件进行升级或者是更新，由此可见，该设备具有较强的可扩展性，能够更好地满足时代发展的需求。除此之外，该设备在使用过程中，还有两个无缝集成的无线通讯模块，这样就能有效地实现一个双无线解决方案，进而就能在双天线操作下实现最佳性能［6］。
4.2MK2架构
WAVE协议要想实现PHY/MAC，就一定要有
软件和硬件这两个部分，其中，PHY和IEEE802.11p硬件实时部分在实现过程中主要是
在系统的FPGA固件中实现的，而系统应用处理器的软件部分，则主要是用来实现PHY和MAC配置和管理功能以及非实时MAC数据包的处理。在使用过程中，WAVE架构的硬件和软件组件中，其MAC的UTC同步功能是可以对其进行选择的，同时还能通过UTC时间的同步来切换信道。4.3软件设计
在软件设计过程中，CohdaWireless公司提供了一个较为完整的SDK，这样开发人员就能以此来开发MK2应用程序。该SDK主要在运行过程
中，主要是运行在一个UbuntuLinux操作系统的虚拟机上，还附带了Eclipse集成开发环境，这样用户在使用过程中就能更加方便的进行开发和编译。除此之外，在SDK中，它还具备较为详细的开发文档，其中就包括了一些车联网英勇的API函数库和手册，以及简单的API应用程序。其具体的程序流程以及软件测试流程如下：（1）程序流程。在设计模型的过程中，其主
要是基于SDK中的BSM－shell例子进行开发的，其中，BSM－shell属于其基础应用程序，能够对一些V2X应用程序中所需要用到的API函数的使用情况进行相应的演示，就像是对SAEJ2735信息的编码和解码、P1609.3WSMP包的传输的等。在使用的过程中，这个程序属于一个单线程的应用，主要是以事件作为驱动，就像信道同步事件、GPS定位更新等。在使用BSM－shell应用程序的
过程中，CAN和GPS获得定位数据之后，其会将所获得的数据存储在一个存储结构中，然后信道同步事件就会以每50ms触发一次并且由BSM发送。但是，在发送之前，还需要对其进行BSM包的封装，主要是使用J2735Library对BSM包进行编码，之后再经由P1609对数据包进行发送。这样发送之后的BSM数据包就会被记录，同时还会生成到一个日志文件中或者通过UDP进行记录，而P1609在接收到数据包之后，需要通过J2735对其就进行解码。这样就能获取相应的数据包，同时还会对其进行解析保存，并且也会记录生产日志文件。（2）软件测试。在建设基于DSＲC的车联网