作者：蒋建春，林峰著
页数：218页
出版社：科学出版社
出版日期：2024
ISBN：9787030785855
电子书格式：pdf/epub/txt
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内容简介
本书主要针对C-V2X车联网与车路协同系统的发展趋势及应用需求，以C-V2X通信、车联网应用层标准为基础，以C-V2X车联网与车路协同应用为目标，分析车联网系统组成及设备功能、车辆V2X通信消息预处理、车路协同路侧感知关键技术等内容，并以C-V2X典型应用——车路协同防撞预警模型设计为实例，讲述如何进行基于C-V2X通信的车路协同应用开发。
目录
第 1 章 绪论 1
1.1 V2X 车联网概述 1
1.1.1 V2X 车联网简介 1
1.1.2 国外 V2X 车联网产业和技术发展趋势 8
1.1.3 我国 V2X 车联网通信技术发展状况 9
1.2 车路协同系统简介 10
1.2.1 车路协同基本概念 10
1.2.2 车路协同主要应用 12
1.2.3 车路协同系统 外研究现状 16
参考文献 17
第 2 章 V2X 通信技术分析 18
2.1 V2X 车联网通信标准 18
2.1.1 DSRC 通信技术 18
2.1.2 C-V2X 通信技术 20
2.1.3 V2X 车联网通信技术发展趋势 23
2.1.4 V2X 通信频率分配 29
2.2 C-V2X 通信网络架构 30
2.2.1 C-V2X 网络系统结构 30
2.2.2 LTE-V2X 网络架构 32
2.2.3 NR-V2X 网络架构 33
2.3 C-V2X PC5 通信技术 35
2.3.1 PC5 通信简介 · · · · · 35
2.3.2 NR-V2X PC5 协议栈和信道映射关系 · · · · · · · 36
2.3.3 NR-V2X PC5 广播管理 · · · · 39
2.3.4 NR-V2X PC5 多播管理 40
2.3.5 NR-V2X PC5 单播管理 41
iv C-V2X 车联网与车路协同关键技术
2.4 C-V2X Uu 通信技术 43
2.4.1 Uu 接口 43
2.4.2 Uu 分层协议 44
2.4.3 LTE Uu 传输或接收 V2V/P 服务的 V2X 消息 45
2.4.4 基于 eMBMS 和 LTE Uu 的 V2X 架构参考模型 46
参考文献 47
第 3 章 C-V2X 车联网应用层标准分析 49
3.1 C-V2X 研究与应用现状 49
3.1.1 对 C-V2X 车联网发展规划 50
3.1.2 C-V2X 的典型应用场景 52
3.2 阶段应用层标准分析 56
3.2.1 阶段应用层场景分析 56
3.2.2 C-V2X 阶段标准消息定义 64
3.3 第二阶段应用层标准分析 68
3.3.1 第二阶段应用层场景分析 68
3.3.2 C-V2X 第二阶段标准消息定义 74
3.3.3 V2X 消息编码/解码 76
参考文献 85
第 4 章 C-V2X 车联网系统主要功能分析 86
4.1 OBU 主要功能分析 87
4.1.1 OBU 基本功能 87
4.1.2 OBU 硬件架构 89
4.1.3 OBU 软件架构 90
4.2 RSU 主要功能分析 93
4.2.1 RSU 基本功能 93
4.2.2 RSU 硬件架构 95
4.2.3 RSU 软件架构 97
4.3 车联网云平台主要功能分析及架构分析 · · 102
4.3.1 车联网云平台功能分析 · · · · · · 102
4.3.2 C-V2X 车联网云平台架构分析 · 104
参考文献 107
第 5 章 车辆 V2X 消息接收预处理 108
5.1 V2X 消息预处理研究现状分析 108
5.1.1 V2X 车联网消息预处理研究现状 108
5.1.2 消息关联性聚类研究现状 109
5.2 V2X 消息过滤模型 110
5.2.1 V2X 消息过滤模型的典型应用场景 111
5.2.2 车辆附近 V2X 消息源表的构建方法 112
5.3 V2X 消息关联性聚类模型 114
5.3.1 V2X 环境中的消息聚类分析 115
5.3.2 基于 k-means 算法的消息关联性聚类模型 116
5.3.3 基于优先级的聚类消息调度策略 120
5.4 消息预处理系统功能测试和性能分析 124
5.4.1 功能测试 124
5.4.2 性能分析 125
参考文献 128
第 6 章 车路协同路侧感知关键技术 130
6.1 车路协同系统架构 130
6.1.1 车路协同系统硬件架构 130
6.1.2 车路协同业务体系架构 136
6.2 车路协同路侧感知关键技术 137
6.2.1 路侧感知系统架构分析 137
6.2.2 路侧感知关键技术与理论基础 139
6.3 基于毫米波雷达和相机信息融合模型 159
6.3.1 毫米波雷达和相机信息融合框架 159
6.3.2 毫米波雷达和相机空间对准 160
6.3.3 毫米波雷达和相机采样时间对准 164
6.3.4 相机的镜头畸变及标定 165
6.3.5 ROI 目标一致性检测 · · 169
6.4 毫米波雷达和相机自适应目标检测算法设计 · · · · · · 170
6.4.1 交互式多模型算法设计 · 170
6.4.2 基于交互式多模型的自适应目标检测 · 171
vi C-V2X 车联网与车路协同关键技术
6.5 基于毫米波雷达和相机信息融合测试验证 172
6.5.1 毫米波雷达和相机信息融合测试 172
6.5.2 毫米波雷达和相机在不同场景中的自适应检测实验 175
参考文献 176
第 7 章 车路协同防撞预警模型及其设计 179
7.1 车路协同防撞预警系统架构 179
7.1.1 车路协同防撞预警车载终端硬件架构 179
7.1.2 基于 C-V2X 通信的高精度定位与惯性导航技术 180
7.1.3 车路协同防撞预警模块功能分析 181
7.2 车路协同防撞预警模型设计 184
7.2.1 防撞预警模型设计 184
7.2.2 车辆跟驰原理分析 186
7.2.3 车辆制动行为分析 187
7.3 改进的安全距离模型 190
7.3.1 车辆行驶坐标模型设计 190
7.3.2 改进的安全距离模型设计 191
7.4 基于改进的隐马尔可夫模型预警预测算法设计 195
7.4.1 车辆危险状态的马尔可夫性分析 195
7.4.2 改进的隐马尔可夫模型优化设计 196
7.5 测试与验证 201
7.5.1 防撞预警仿真测试平台环境搭建 201
7.5.2 车路协同防撞预警功能测试与验证 205
参考文献 217
1.1 V2X 车联网概述 1
1.1.1 V2X 车联网简介 1
1.1.2 国外 V2X 车联网产业和技术发展趋势 8
1.1.3 我国 V2X 车联网通信技术发展状况 9
1.2 车路协同系统简介 10
1.2.1 车路协同基本概念 10
1.2.2 车路协同主要应用 12
1.2.3 车路协同系统 外研究现状 16
参考文献 17
第 2 章 V2X 通信技术分析 18
2.1 V2X 车联网通信标准 18
2.1.1 DSRC 通信技术 18
2.1.2 C-V2X 通信技术 20
2.1.3 V2X 车联网通信技术发展趋势 23
2.1.4 V2X 通信频率分配 29
2.2 C-V2X 通信网络架构 30
2.2.1 C-V2X 网络系统结构 30
2.2.2 LTE-V2X 网络架构 32
2.2.3 NR-V2X 网络架构 33
2.3 C-V2X PC5 通信技术 35
2.3.1 PC5 通信简介 · · · · · 35
2.3.2 NR-V2X PC5 协议栈和信道映射关系 · · · · · · · 36
2.3.3 NR-V2X PC5 广播管理 · · · · 39
2.3.4 NR-V2X PC5 多播管理 40
2.3.5 NR-V2X PC5 单播管理 41
iv C-V2X 车联网与车路协同关键技术
2.4 C-V2X Uu 通信技术 43
2.4.1 Uu 接口 43
2.4.2 Uu 分层协议 44
2.4.3 LTE Uu 传输或接收 V2V/P 服务的 V2X 消息 45
2.4.4 基于 eMBMS 和 LTE Uu 的 V2X 架构参考模型 46
参考文献 47
第 3 章 C-V2X 车联网应用层标准分析 49
3.1 C-V2X 研究与应用现状 49
3.1.1 对 C-V2X 车联网发展规划 50
3.1.2 C-V2X 的典型应用场景 52
3.2 阶段应用层标准分析 56
3.2.1 阶段应用层场景分析 56
3.2.2 C-V2X 阶段标准消息定义 64
3.3 第二阶段应用层标准分析 68
3.3.1 第二阶段应用层场景分析 68
3.3.2 C-V2X 第二阶段标准消息定义 74
3.3.3 V2X 消息编码/解码 76
参考文献 85
第 4 章 C-V2X 车联网系统主要功能分析 86
4.1 OBU 主要功能分析 87
4.1.1 OBU 基本功能 87
4.1.2 OBU 硬件架构 89
4.1.3 OBU 软件架构 90
4.2 RSU 主要功能分析 93
4.2.1 RSU 基本功能 93
4.2.2 RSU 硬件架构 95
4.2.3 RSU 软件架构 97
4.3 车联网云平台主要功能分析及架构分析 · · 102
4.3.1 车联网云平台功能分析 · · · · · · 102
4.3.2 C-V2X 车联网云平台架构分析 · 104
参考文献 107
第 5 章 车辆 V2X 消息接收预处理 108
5.1 V2X 消息预处理研究现状分析 108
5.1.1 V2X 车联网消息预处理研究现状 108
5.1.2 消息关联性聚类研究现状 109
5.2 V2X 消息过滤模型 110
5.2.1 V2X 消息过滤模型的典型应用场景 111
5.2.2 车辆附近 V2X 消息源表的构建方法 112
5.3 V2X 消息关联性聚类模型 114
5.3.1 V2X 环境中的消息聚类分析 115
5.3.2 基于 k-means 算法的消息关联性聚类模型 116
5.3.3 基于优先级的聚类消息调度策略 120
5.4 消息预处理系统功能测试和性能分析 124
5.4.1 功能测试 124
5.4.2 性能分析 125
参考文献 128
第 6 章 车路协同路侧感知关键技术 130
6.1 车路协同系统架构 130
6.1.1 车路协同系统硬件架构 130
6.1.2 车路协同业务体系架构 136
6.2 车路协同路侧感知关键技术 137
6.2.1 路侧感知系统架构分析 137
6.2.2 路侧感知关键技术与理论基础 139
6.3 基于毫米波雷达和相机信息融合模型 159
6.3.1 毫米波雷达和相机信息融合框架 159
6.3.2 毫米波雷达和相机空间对准 160
6.3.3 毫米波雷达和相机采样时间对准 164
6.3.4 相机的镜头畸变及标定 165
6.3.5 ROI 目标一致性检测 · · 169
6.4 毫米波雷达和相机自适应目标检测算法设计 · · · · · · 170
6.4.1 交互式多模型算法设计 · 170
6.4.2 基于交互式多模型的自适应目标检测 · 171
vi C-V2X 车联网与车路协同关键技术
6.5 基于毫米波雷达和相机信息融合测试验证 172
6.5.1 毫米波雷达和相机信息融合测试 172
6.5.2 毫米波雷达和相机在不同场景中的自适应检测实验 175
参考文献 176
第 7 章 车路协同防撞预警模型及其设计 179
7.1 车路协同防撞预警系统架构 179
7.1.1 车路协同防撞预警车载终端硬件架构 179
7.1.2 基于 C-V2X 通信的高精度定位与惯性导航技术 180
7.1.3 车路协同防撞预警模块功能分析 181
7.2 车路协同防撞预警模型设计 184
7.2.1 防撞预警模型设计 184
7.2.2 车辆跟驰原理分析 186
7.2.3 车辆制动行为分析 187
7.3 改进的安全距离模型 190
7.3.1 车辆行驶坐标模型设计 190
7.3.2 改进的安全距离模型设计 191
7.4 基于改进的隐马尔可夫模型预警预测算法设计 195
7.4.1 车辆危险状态的马尔可夫性分析 195
7.4.2 改进的隐马尔可夫模型优化设计 196
7.5 测试与验证 201
7.5.1 防撞预警仿真测试平台环境搭建 201
7.5.2 车路协同防撞预警功能测试与验证 205
参考文献 217
