V2X路侧设备软件技术的设计与实现

发布时间：2024-02-24 00:57

　　V2X(Vehicle-to-Everything)通信作为未来智慧交通的核心技术,其主要功能是改善交通安全和交通效率。而在智慧交通的车联网系统中,路侧设备集成了多种通信和感知设备,与车辆、车联网云平台、道路基础设施进行通信。不同通信设备和感知设备的接口和通信协议差别很大,导致路侧设备上层应用开发困难;同时,路侧设备处理分发的信息实时性要求也不相同。针对以上问题,论文设计了一种适用于路侧设备应用通信和消息分发的轻量级中间件的软件架构,并重点研究了路侧设备安全应用的消息管理、调度与分发、远程升级。论文主要工作如下:1.论文设计了一种基于轻量级中间件的软件架构,实现异构通信网络下路侧设备的消息的分类管理和转发。中间件包括消息代理层、通信网络管理层、信息安全模块。消息代理层采用发布订阅模型来处理消息的转发,同时根据消息的属性对处理的消息划分优先级,然后使用基于优先级的消息调度方法,优先转发高优先级的消息。通信网络管理层则向应用层屏蔽了底层通信网络的异构性。信息安全模块保障路侧设备与云平台的通信安全。2.为了提高路侧设备车联网应用的可移植性,基于软件架构,论文设计了ANS.1定义的T/CSAE...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 车联网研究现状
        1.2.2 路侧设备应用研究现状
        1.2.3 嵌入式中间件研究现状
    1.3 路侧设备软件关键技术
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 课题存在的问题与挑战
        1.3.3 课题主要研究内容
    1.4 论文组织架构
第2章 路侧设备的总体架构
    2.1 车联网系统组成分析
    2.2 路侧设备软件需求分析
    2.3 路侧设备硬件架构介绍
    2.4 路侧设备软件架构设计
        2.4.1 应用软件层
        2.4.2 中间件层
        2.4.3 Linux系统层
        2.4.4 硬件设备层
    2.5 本章小结
第3章 路侧设备中间件的设计与实现
    3.1 中间件总体结构
    3.2 消息代理层设计
        3.2.1 消息接收模块设计
        3.2.2 消息存储管理模块设计
        3.2.3 消息调度分发模块设计
        3.2.4 消息代理交互流程
    3.3 主题/订阅者映射表设计
        3.3.1 AVL树结构介绍
        3.3.2 主题信息存储
    3.4 通信网络管理层设计
        3.4.1 通信网络监听模块设计
        3.4.2 通信接口选择模块设计
    3.5 信息安全模块设计
    3.6 本章小结
第4章 路侧设备安全应用研发
    4.1 T/CSAE53-2017应用层数据交换标准的实现
        4.1.1 ASN.1编解码设计
        4.1.2 应用层主题消息编解码实现
    4.2 典型路侧设备安全应用设计
        4.2.1 紧急车辆优先通行应用设计
        4.2.2 道路危险提醒应用设计
    4.3 应用软件安全升级设计
        4.3.1 远程升级的设计
        4.3.2 具体实现
    4.4 本章小结
第5章 测试与验证
    5.1 测试环境搭建
        5.1.1 仿真环境搭建
        5.1.2 软硬件环境
    5.2 路侧设备中间件的功能与性能测试
        5.2.1 消息转发功能测试
        5.2.2 消息转发正确性测试
        5.2.3 消息分发实时性验证
    5.3 紧急车辆优先通行应用测试
    5.4 远程升级测试
        5.4.1 设备注册功能测试
        5.4.2 下载应用升级包功能测试
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3908261