基于高精度北斗系统的雾天高速公路ADAS研究
发布时间：2023-01-30 08:54
雾天环境下的安全行车问题已经成为制约高速公路功能充分发挥的瓶颈。目前对于浓雾天气,管理部门主要采取封闭高速公路的措施来保障安全,但实际上只是将事故转移到了其它道路。本文在分析全球卫星导航系统、高精度电子地图和车载网络通信技术发展趋势的基础上,对基于高精度北斗系统的ADAS展开了研究,并根据雾天高速公路多车道行车的方案围绕车道级定位技术和雾天行车预警策略等关键问题进行了探索。本文主要研究内容以及成果如下:（1）结合厘米级BDS定位技术、高精度电子地图和车载网络通信技术的发展趋势,设计了雾天高速公路车辆ADAS总体方案,确定了ADAS采用的车辆定位模块和IEEE WAVE通信协议,设计了基于雾天高速公路多车道行车的车辆行驶预警规则和车车安全距离的确定方法。（2）针对高速公路雾天多车道车辆通行的需要,分析了车道级定位技术中BDS定位精度和高精度电子地图核心要素要求,研究了车道级地图车行道中心线三次样条曲线拟合方法,并基于高精度电子地图和厘米级BDS定位技术,提出了基于逐次逼近法的车辆行驶车道实时识别方法。（3）设计并开发了车载单元硬件系统,主要包括以STM32F103为控制芯片的最小系统模块...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雾天高速公路通行改善措施
1.2.2 车载网络通信技术
1.2.3 BDS的发展应用
1.3 本文主要的研究内容
第2章 ADAS总体方案和理论基础
2.1 系统总体方案设计
2.2 BDS定位技术
2.2.1 BDS概述
2.2.2 BDS空间坐标系统
2.2.3 BDS动态绝对定位原理
2.2.4 BDS定位精度影响因素分析
2.3 WAVE协议架构
2.3.1 IEEE WAVE协议架构概述
2.3.2 IEEE802.11P协议
2.4 本章小结
第3章 雾天高速公路车道级定位技术研究
3.1 车道级定位技术
3.1.1 车道级定位的概念
3.1.2 车道级定位的必要性
3.1.3 车道级定位对系统定位精度的需求分析
3.2 车道定位算法研究
3.2.1 车道级地图核心要素
3.2.2 车行道中心线拟合方法
3.2.3 车辆行驶车道识别
3.3 本章小结
第4章 ADAS预警方法的研究
4.1 车车通信网络的搭建
4.1.1 物理层参数的选择
4.1.2 MAC层各参数的选择
4.1.3 多信道切换方式的选择
4.2 车载信息构成表设计
4.3 雾天高速公路车辆预警方法研究
4.3.1 强制换道预警规则设计
4.3.2 非强制换道预警规则设计
4.3.3 直行预警规则设计
4.3.4 弯道预警规则设计
4.4 安全距离参数的确定方法
4.5 本章小结
第5章 系统软硬件的设计与实现
5.1 ADAS硬件电路实现
5.1.1 硬件系统总体设计方案
5.1.2 MCU主控模块
5.1.3 BDS定位模块
5.1.4 车载通信网络模块
5.1.5 其它辅助模块
5.2 系统软件设计与实现
5.2.1 MCU主程序设计
5.2.2 BDS数据采集与处理
5.2.3 无线数据收发程序设计
5.3 本章小结
第6章 系统网络性能测试与分析
6.1 跟驰场景下的网络性能测试
6.1.1 实验流程
6.1.2 数据分析
6.2 特殊场景下的网络性能测试
6.2.1 实验流程
6.2.2 数据分析
6.3 测试结果总结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国科学院空天信息研究院导航系统部(中国科学院卫星导航总体部)[J]. 导航定位与授时. 2019(03)
[2]科技创新驱动下北斗产业发展的战略分析[J]. 江博,安庆,李光,吴树森. 科技与经济. 2019(02)
[3]基于专利文献的智能汽车技术与产业发展对策研究[J]. 苏祥荣,沈翔宇,崔颖. 科技通报. 2019(03)
[4]北斗系统星源伪距偏差特性分析及改正[J]. 朱少林,岳东杰,陈健,汤同旭,章媛. 测绘通报. 2019(03)
[5]北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用及展望[J]. 刘建,李晶,刘法龙. 卫星应用. 2019(03)
[6]BDS/GPS组合伪距单点定位性能分析与评价[J]. 崔立鲁,杜石,余寒,安家春,张涌. 测绘工程. 2019(02)
[7]全球卫星导航系统的现状与进展[J]. 刘艳亮,张海平,徐彦田,王铎. 导航定位学报. 2019(01)
[8]北斗卫星导航系统/美国全球定位系统载波相位相对定位全球精度分析[J]. 周乐韬,黄丁发,冯威,陈武,张熙,严丽. 中国科学:地球科学. 2019(04)
[9]智能网联汽车通信系统设计与实现[J]. 崔岳,黄华,张明星. 数字通信世界. 2019(02)
[10]基于智能网联汽车的对标分析研究[J]. 董天哥,李岳,曹义,于书宇. 新技术新工艺. 2019(01)
博士论文
[1]汽车协同驾驶中的专用短程通信与辅助控制研究[D]. 吴星辰.吉林大学 2018
[2]基于北斗的交通信息服务关键技术研究[D]. 刘仲波.吉林大学 2016
硕士论文
[1]基于LTE-R的车车通信技术及可靠性研究[D]. 马得途.兰州交通大学 2018
[2]考虑驾驶员驾驶习性的汽车纵向智能辅助驾驶系统研究[D]. 苏琛.吉林大学 2018
[3]北斗GPS双模定位接收机的设计与实现[D]. 王君方.西安电子科技大学 2018
[4]基于实时网络状态的车联网高效信道接入技术研究[D]. 田万顷.西安电子科技大学 2018
[5]基于WAVE通信协议的车路协同系统的研究与设计[D]. 张东伟.天津理工大学 2018
[6]基于无线通信的汽车主动防撞预警系统研究[D]. 雷雨.吉林大学 2017
[7]基于增强型地图的车辆组合定位技术研究[D]. 蔡志祥.东南大学 2017
[8]北斗导航接收机信号完整性研究与设计[D]. 张毅.南京航空航天大学 2017
[9]车载终端定位与传输模块的设计与实现[D]. 黄高杰.浙江工业大学 2016
[10]延安8.26高速公路事故应急处置滞怠的案列研究[D]. 皮兵.电子科技大学 2016
本文编号：3732908
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雾天高速公路通行改善措施
1.2.2 车载网络通信技术
1.2.3 BDS的发展应用
1.3 本文主要的研究内容
第2章 ADAS总体方案和理论基础
2.1 系统总体方案设计
2.2 BDS定位技术
2.2.1 BDS概述
2.2.2 BDS空间坐标系统
2.2.3 BDS动态绝对定位原理
2.2.4 BDS定位精度影响因素分析
2.3 WAVE协议架构
2.3.1 IEEE WAVE协议架构概述
2.3.2 IEEE802.11P协议
2.4 本章小结
第3章 雾天高速公路车道级定位技术研究
3.1 车道级定位技术
3.1.1 车道级定位的概念
3.1.2 车道级定位的必要性
3.1.3 车道级定位对系统定位精度的需求分析
3.2 车道定位算法研究
3.2.1 车道级地图核心要素
3.2.2 车行道中心线拟合方法
3.2.3 车辆行驶车道识别
3.3 本章小结
第4章 ADAS预警方法的研究
4.1 车车通信网络的搭建
4.1.1 物理层参数的选择
4.1.2 MAC层各参数的选择
4.1.3 多信道切换方式的选择
4.2 车载信息构成表设计
4.3 雾天高速公路车辆预警方法研究
4.3.1 强制换道预警规则设计
4.3.2 非强制换道预警规则设计
4.3.3 直行预警规则设计
4.3.4 弯道预警规则设计
4.4 安全距离参数的确定方法
4.5 本章小结
第5章 系统软硬件的设计与实现
5.1 ADAS硬件电路实现
5.1.1 硬件系统总体设计方案
5.1.2 MCU主控模块
5.1.3 BDS定位模块
5.1.4 车载通信网络模块
5.1.5 其它辅助模块
5.2 系统软件设计与实现
5.2.1 MCU主程序设计
5.2.2 BDS数据采集与处理
5.2.3 无线数据收发程序设计
5.3 本章小结
第6章 系统网络性能测试与分析
6.1 跟驰场景下的网络性能测试
6.1.1 实验流程
6.1.2 数据分析
6.2 特殊场景下的网络性能测试
6.2.1 实验流程
6.2.2 数据分析
6.3 测试结果总结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国科学院空天信息研究院导航系统部(中国科学院卫星导航总体部)[J]. 导航定位与授时. 2019(03)
[2]科技创新驱动下北斗产业发展的战略分析[J]. 江博,安庆,李光,吴树森. 科技与经济. 2019(02)
[3]基于专利文献的智能汽车技术与产业发展对策研究[J]. 苏祥荣,沈翔宇,崔颖. 科技通报. 2019(03)
[4]北斗系统星源伪距偏差特性分析及改正[J]. 朱少林,岳东杰,陈健,汤同旭,章媛. 测绘通报. 2019(03)
[5]北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用及展望[J]. 刘建,李晶,刘法龙. 卫星应用. 2019(03)
[6]BDS/GPS组合伪距单点定位性能分析与评价[J]. 崔立鲁,杜石,余寒,安家春,张涌. 测绘工程. 2019(02)
[7]全球卫星导航系统的现状与进展[J]. 刘艳亮,张海平,徐彦田,王铎. 导航定位学报. 2019(01)
[8]北斗卫星导航系统/美国全球定位系统载波相位相对定位全球精度分析[J]. 周乐韬,黄丁发,冯威,陈武,张熙,严丽. 中国科学:地球科学. 2019(04)
[9]智能网联汽车通信系统设计与实现[J]. 崔岳,黄华,张明星. 数字通信世界. 2019(02)
[10]基于智能网联汽车的对标分析研究[J]. 董天哥,李岳,曹义,于书宇. 新技术新工艺. 2019(01)
博士论文
[1]汽车协同驾驶中的专用短程通信与辅助控制研究[D]. 吴星辰.吉林大学 2018
[2]基于北斗的交通信息服务关键技术研究[D]. 刘仲波.吉林大学 2016
硕士论文
[1]基于LTE-R的车车通信技术及可靠性研究[D]. 马得途.兰州交通大学 2018
[2]考虑驾驶员驾驶习性的汽车纵向智能辅助驾驶系统研究[D]. 苏琛.吉林大学 2018
[3]北斗GPS双模定位接收机的设计与实现[D]. 王君方.西安电子科技大学 2018
[4]基于实时网络状态的车联网高效信道接入技术研究[D]. 田万顷.西安电子科技大学 2018
[5]基于WAVE通信协议的车路协同系统的研究与设计[D]. 张东伟.天津理工大学 2018
[6]基于无线通信的汽车主动防撞预警系统研究[D]. 雷雨.吉林大学 2017
[7]基于增强型地图的车辆组合定位技术研究[D]. 蔡志祥.东南大学 2017
[8]北斗导航接收机信号完整性研究与设计[D]. 张毅.南京航空航天大学 2017
[9]车载终端定位与传输模块的设计与实现[D]. 黄高杰.浙江工业大学 2016
[10]延安8.26高速公路事故应急处置滞怠的案列研究[D]. 皮兵.电子科技大学 2016
本文编号：3732908
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3732908.html
