基于DSRC标准的ETC系统中RSU及车道控制器的研究与设计

论文摘要

作为一种先进的综合运用多种技术的交通运输系统,智能交通系统ITS（Intelligent Transport System）包括的内容和应用范围非常广泛,电子不停车收费ETC（Electronic Toll Collection）系统及其主要通信技术——专用短程通信DSRC（Dedicated Short Range Communication）是ITS的重要组成部分。ETC系统解决了高速公路因停车收费而形成“瓶颈”的矛盾,提高了车辆通过能力,充分利用路桥资源,且有利于节能和环保。随着我国交通事业的发展,ETC系统必将得到越来越广泛的应用。本文首先介绍了国内外ETC系统的发展情况和ETC系统的一般组成和功能,然后在分析研究我国制定的DSRC协议标准的基础上,提出了ETC系统中路边设备RSU（Road-Side Unit）的体系设计方案,介绍了RSU中车道控制器的软硬件平台的设计思路和实现方法。并提出对于车辆队列进行互斥管理的思想,以防测试中多个车载设备OBU（On Board Unit）同时和单一RSU进行通信而引起交易混乱,从而达到精确管理车辆的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电子不停车收费（ETC）系统产生背景
• 1.2 国内外ETC 系统的发展情况
• 1.2.1 国外发展情况
• 1.2.2 国内发展情况
• 1.3 电子不停车收费系统（ETC）简介
• 1.3.1 ETC 系统构成
• 1.3.2 ETC 系统技术特点
• 1.4 中国ETC 系统标准化最新进展
• 1.4.1 中国ETC 系统标准体系
• 1.4.2 中国ETC 系统的标准制定
• 1.5 本论文主要工作及组织结构
• 第二章 DSRC 协议标准
• 2.1 DSRC 协议简介及发展现状
• 2.2 DSRC 协议标准的层次划分和关键技术
• 2.2.1 物理层
• 2.2.2 数据链路层
• 2.2.3 应用层
• 2.2.4 设备应用
• 第三章 RSU 端控制器体系架构的设计
• 3.1 RSU 端控制器的硬件连接和功能介绍
• 3.2 RSU 端控制器软件平台设计原理
• 3.3 相关数据结构
• 3.3.1 线程信息结构
• 3.3.2 循环等待队列
• 3.3.3 延时时间数组
• 3.3.4 条件变量
• 3.3.5 发送命令锁
• 3.3.6 循环等待队列锁
• 3.3.7 发送BST 锁
• 第四章 RSU 端车道控制器的设计与实现
• 4.1 车道控制器系统硬件构成及设备连接
• 4.2 车道控制器软件仿真系统的搭建
• 4.2.1 车道控制器软件仿真系统的设计原理
• 4.2.2 车道控制器软件仿真系统功能描述
• 4.2.3 软件功能模块划分
• 4.2.4 软件功能模块详述
• 4.2.5 车道控制器交易流程
• 4.2.6 车辆队列的互斥管理
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读研究生期间发表的论文