基于城市车联网管理的车载单元设计与实现

发布时间：2019-09-07 11:57

【摘要】：城市的车辆越来越多,造成大量的城市交通拥堵,交通状况越来越糟糕,城市环境污染日益严重。同时,随着停车资源、道路资源的日益紧缺,占道停车、恶意欠费的现象日渐普遍。由此,城市针对车辆联网管理的需求日益强烈。在此大背景下,城市的车辆如何实现精细的联网管理成为本论文研究的主要课题。本论文的目标就是充分考虑城市车辆联网管理的具体需求和特点,利用现有的嵌入式系统、无线通信、微波通信、差分定位、信息安全等相关技术设计一个基于城市车辆联网管理应用的车载单元。同时提出了城市车辆联网管理的整体框架,以此解决城市车辆联网、通信、收费、稽查等各种管理问题,实现城市车辆的精细管理,实现城市的交通优化和节能减排。本论文主要考虑车辆在城市中的自身定位、拥堵收费、违法稽查、缴费管理、信息安全等各个方面应用的需求,详细分析并设计车载单元的软硬件系统,最后做了系统功能的测试与验证。同时,本论文主要以车载单元为应用核心,充分考虑城市车辆联网管理的需求,提出了城市车辆联网管理系统的整体架构。完成的主要工作如下： (1)根据城市车联网的整体需求提出了以车载单元为核心的系统框架； (2)详细分析了车载单元的功能、性能、安全设计等需求； (3)实现了车载单元主处理和辅助处理的双处理系统创新设计； (4)结合城市车联网应用创新设计了稽查、缴费软件流程； (5)完成了室内和室外的系统测试和验证。本论文详细研究了城市车辆精确联网管理的技术方法,通过车载单元的详细设计和验证证明了该车辆联网管理系统的技术方法是可行的。它为城市车辆的精确管理提供了一套可行的技术方案,为未来城市智能交通建设提供了一定的参考。
【图文】：

整体框架,管理系统,车载单元

查系统、路侧单元等相关支撑系统，以此形成城市车联网管理的体系。系统整体框架可见图2-1。从系统整体框架上来看，包含车载单元在内的各子模块基本功能需求描述如下：(1)车载单元：从整个系统整体框架上来看，车载单元是最核心的一个模块。它需要对车辆自身的相关状态完成实时的监督管理，能自动根据自身的定位信息和时间信息从后台业务处理系统下载对应的费率表并完成相应的缴费计算，自动根据车载单元的详细状态下载对应的黑白名单完成车辆的法定稽查功能。自动配合路侧单元等完成拥堵收费交易、电子不停车收费交易。其它的功9

后台业务,处理系统

交易功能群，，交通信息数据处理功能群，网络服务功能群，时间同步服务功能群等。后台业务处理系统基本功能需求描述可见图2-2。r载单稽元查』各统侧单元、外部系统访问层I 匕 ZZ7 \ > I -/ ----丨 I访问控制系统管理拥堵收费管理终端管理数据查询支付管理车载单元管理参数管理拥堵费率管理稽查管理状态管理本地管理系统监控管理日志管理外填车辆管理远程升级管理商业流程管理设置管理其它商业系统电子泊车管理系统客户关系管理系统商业报告工具费率信息管理系统其它应用管理系统数据层图2-2后台业务处理系统结构需求后台业务处理系统需要根据车载单元的功能需求定义为数据层、商业应用层以及访问层。数据层主要需要完成所有黑白名单、费率表等信息的存储，该层面需要通过互联网的专线实现主存储单元的第三方备份，以免数据因为灾难■ 而无法恢复。商业应用层则根据车载单元的服务需求定义为系统管理、收费管理以及终端管理，实际上是完成对车载单元以及其配套的支撑系统的管理和服务。从访问层面上来说，主要是通过有线通信或无线通信和车载单元以及配套的支撑系统之间进行通信。从安全的角度上来说，需要在访问层增加安全的控制。II
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495

【参考文献】