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ETC应用中RSU系统的设计与实现

作　者: 张弓
导　师: 张卫
学　校: 华东师范大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: ITS DSRC ETC 总体架构设计双栈网关
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 189次
引　用: 2次
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内容摘要

智能交通系统(ITS)将信息技术、通信技术、传感技术等多项技术有效地集成运用于路面交通的管理和监控。为了满足智能交通系统的通信需求,国际上产生了一套适用于道路与车辆之间的通信协议——专用短程通信(DSRC)协议。DSRC协议定义了两个通信对端实体:车载设备(OBU)和路侧设备(RSU),分别代表车辆以及道路这两种角色,并定义了两者进行通信的物理参数、操作流程、交互信息的格式等规范。目前,DSRC协议的一个主要应用是高速公路的电子收费系统(ETC)。在此应用场景中,RSU在整个通信流程中居于主导地位,由其在车道计算机的控制下发起交易流程,在与OBU的通信过程中完成从验证车辆到计费、扣费并放行的一系列操作。本文在仔细分析了DSRC及ETC应用后,提出了一个RSU侧的系统架构设计方案。本架构基于Linux操作系统,实现了对于无线射频模块以及HDLC的软件模拟,并在此基础上提出了涵盖DSRC协议数据链路层、应用层、设备应用层,以及RSU作为双栈网关所需功能接口的一整套详细解决方案。本文第一章介绍了ETC应用的背景及目前国际上DSRC协议标准的研究现状;第二章对DSRC协议进行了总体的分析,然后分别介绍了国家标准的数据链路层、应用层及设备应用层;第三章作为本文的重点,首先提出了RSU侧硬件电路及软件的总体架构设计,然后介绍了为实现DSRC协议栈而引入的基本服务模块,最后提出了数据链路层,应用层及设备应用层的详细设计与实现;第四章分析了RSU作为连接DSRC协议栈及TCP/IP协议栈的网关功能,并针对DSRC协议栈及ETC应用的特点提出了三种不同类型接口的设计与实现;本文最后给出了本设计的结论和不足以及待进一步研究的一些问题。文中对于数据链路层、应用层的设计与实现具有较强的可移植性,对于应用接口的设计也有一定的指导意义。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 背景概述  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 主要工作介绍  12-13
第二章 DSRC协议及ETC应用  13-30
  2.1 DSRC概述  13-15
  2.2 DSRC协议栈数据链路层(L2)  15-22
  2.3 DSRC协议栈应用层(L7)  22-27
  2.4 ETC设备应用层  27-29
  2.5 小结  29-30
第三章 RSU DSRC协议栈实现  30-69
  3.1 RSU总体架构  30-43
  3.2 DSRC数据链路层驱动的设计  43-60
  3.3 L7的设计与实现  60-67
  3.4 设备应用层的设计与实现  67-68
  3.5 小结  68-69
第四章 DSRC/TCPIP双栈网关的实现方法  69-77
  4.1 双栈网关  69
  4.2 应用接口设计  69-76
  4.3 小结  76-77
第五章总结与展望  77-78
  5.1 总结  77
  5.2 下一步工作的展望  77-78
参考文献  78-80
致谢  80

ETC应用中RSU系统的设计与实现

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