基于车联网的高速公路安全预警系统的研究与设计

发布时间：2017-08-24 13:41

  本文关键词：基于车联网的高速公路安全预警系统的研究与设计

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【摘要】：近年来,我国高速公路建设飞速发展,通车里程急剧增长,但是配套的智能化管理设施没有跟上,导致高速公路交通拥挤、堵塞成为常态,交通事故时有发生,有时还伴有“二次事故”发生,对人身生命安全造成重大伤害。针对我国国内高速公路拥堵、事故频发的现状,为了提高高速公路的安全通畅性,降低事故发生率,保障行车人员的生命财产安全,本文提出了基于车联网技术的高速公路安全预警系统的设计方案,主要研究与设计内容如下:首先,对物联网、车联网的基本概念以及国内外高速公路的发展现状进行研究与分析,研究车联网技术及其相关应用,列举了车联网发展中存在的一些问题。其次,对高速公路预警系统的主要硬件模块的选择进行论证分析,设计了以STC12C5A60S2微处理器为核心、STR-30为无线数据传输模块的高速公路安全预警系统。在完成硬件电路设计的基础上,对系统的网络拓扑结构进行分析与设计,研究了无线通信网络中一些经典的媒体访问(MAC)协议与路由协议,并设计了用于基于车联网的高速公路安全预警系统的MAC协议、路由协议,实现链状无线通信系统的组网。系统通过自组织无线通信技术,将车辆信息、交通报警信息以及事故定位等与交通安全相关的信息,及时发送给监控中心,由监控中心及时作出处理,并将预警信息通过系统发布给高速公路上的行车人员,以便及时得知所行驶的高速公路路况信息,避免造成交通拥堵,降低“二次事故”的发生率。该系统可以实现对高速公路的远程实时监控,完善高速公路的交通预警机制,提高高速公路的智能化管理水平。
【关键词】：无线通信 车联网 路由协议 交通报警信息 智能化管理
【学位授予单位】：五邑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495;TN929.5;TP391.44
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内高速公路发展状况9-10
• 1.3 国外高速公路发展状况10-11
• 1.3.1 德国高速公路现状10
• 1.3.2 美国高速公路现状10-11
• 1.3.3 日本高速公路现状11
• 1.4 高速公路建设发展趋势11-12
• 1.5 本论文的研究内容与架构12-13
• 1.5.1 本论文研究的主要内容12
• 1.5.2 论文的基础架构12-13
• 第二章 车联网技术发展中的问题13-15
• 2.1 车载终端开发的问题13
• 2.2 信息安全问题13
• 2.3 车载终端的语音控制13-14
• 2.4 数据处理及干扰问题14
• 2.5 本章小结14-15
• 第三章 基于车联网的高速公路安全预警系统硬件设计15-24
• 3.1 高速公路安全预警系统功能及方案设计15-17
• 3.1.1 高速公路安全预警系统需求分析15
• 3.1.2 基于车联网的高速公路安全预警系统的功能设计15-16
• 3.1.3 基于车联网的高速公路安全预警系统的方案设计16-17
• 3.2 STR-30 无线通信模块17-18
• 3.3 核心微处理器的选用方案论证18-19
• 3.4 车载终端显示方案论证与分析19
• 3.5 各子系统的硬件功能与设计19-23
• 3.5.1 车载设备的功能与电路设计19-22
• 3.5.2 路由节点电路设计22-23
• 3.5.3 控制中心23
• 3.6 本章小结23-24
• 第四章 系统拓扑结构与网络协议设计24-36
• 4.1 系统的拓扑结构24-25
• 4.2 通信数据帧结构25
• 4.3 MAC协议研究与设计25-29
• 4.3.1 竞争型MAC协议25-26
• 4.3.2 非竞争型MAC协议26-27
• 4.3.3 MAC协议的设计27-29
• 4.4 路由协议的研究与设计29-32
• 4.4.1 LEACH协议29-30
• 4.4.2 PEGASIS协议30-31
• 4.4.3 高速公路安全预警系统的路由协议设计31-32
• 4.5 路由过程仿真结果32-34
• 4.6 系统的实际调试与测试34-35
• 4.6.1 实验系统各部分硬件设备的测试34
• 4.6.2 系统程序调试以及网络通信测试34-35
• 4.7 本章小结35-36
• 第五章 总结与展望36-37
• 参考文献37-40
• 读硕期间发表的论文和参与的项目40-41
• 致谢41

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