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现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控

现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控

出版社:华中科技大学出版社出版时间:2023-04-01
开本: 16开 页数: 257
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现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 版权信息

  • ISBN:9787568091978
  • 条形码:9787568091978 ; 978-7-5680-9197-8
  • 装帧:一般胶版纸
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 所属分类:>

现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 本书特色

本书依托作者团队承担的国家重点研发计划课题的相关研究成果,以智慧交通构建为背景对国内外车路协同现状、应用场景、体系架构与发展方向进行详细的总结及讨论。在此基础上,引出交通数据感知技术、V2X通信技术、大数据分析技术、智能管控技术等车路协同关键使能技术。其中感知技术对车路协同系统中多样化感知设备的基本原理、应用场景及感知方案的优缺点进行归类讨论。V2X通信技术对车路协同系统中V2P、V2V、V2I原理及发展历程进行梳理。结合不同通信技术的优缺点,对比讨论不同V2X通信技术及在车路协同系统中的性能。大数据分析技术阐述大数据分析在车路协同中的精准服务、交通信息规划及管控决策制定等应用。智能管控技术介绍面向不同应用时车路协同系统中采用的管控技术并结合现阶段世界各国实际部署的应用案例,讨论信息化对传统交通系统中智能管控的赋能。

现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 内容简介

智慧交通系统可以显著改善交通运行效率,降低事故发生率并减少能源消耗。因此,随着物联网技术及车联网技术的快速发展和广泛应用,智慧交通系统的理论研究和实际部署受到了学术界和工业界的高度关注。作为实现智慧交通系统的核心技术,车路协同的研究和示范已经成为了未来世界各国在交通领域的战略制高点。车路协同的研究和示范是未来世界各国在交通领域的战略制高点。面向我国车路协同系统中交通数据感知难、异构网络数据传输难、多源大数据分析难、交通智能管控决策难等核心挑战,本书作者在总结国内外车路协同体系架构的基础上,对交通数据感知技术、V2X通信技术、大数据分析技术、智能管控技术等车路协同关键使能技术及其应用进行讨论。本书提出的方法、理论和技术将为推动车路协同技术的发展和落地示范应用提供技术参考。

现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 目录

目录
第1章 绪论 1
1.1 国内外车路协同现状 1
1.1.1 国外研究现状 1
1.1.2 国内研究现状 3
1.2 车路协同应用场景 4
1.2.1 交通安全预警场景 4
1.2.2 交通信号灯场景 5
1.2.3 公交运营管理场景 6
1.2.4 自动驾驶场景 6
1.3 车路协同体系架构 7
1.3.1 美国 8
1.3.2 欧盟 9
1.3.3 日本 10
1.3.4 中国 12
1.4 车路协同感知技术 13
1.4.1 传感器概述 13
1.4.2 传感器融合 16
1.5 V2X通信技术 18
1.5.1 V2X概述 18
1.5.2 技术分类及演进 19
1.6 大数据分析技术 22
1.6.1 交通大数据战略 22
1.6.2 大数据分析技术 25
1.6.3 交通大数据应用 26
1.7 智能管控技术 28
1.8 参考文献 29
第2章 物联网感知技术 32
2.1 行人检测 32
2.1.1 引言 32
2.1.2 研究现状 33
2.1.3 多传感器数据融合 34
2.1.4 行人检测系统集成与构建 36
2.1.5 基于多传感器数据融合的行人检测算法 39
2.1.6 实验结果与分析 47
2.2 基于微波的车辆检测 51
2.2.1 引言 51
2.2.2 研究现状 52
2.2.3 车辆检测基础理论及系统设计 53
2.2.4 微波传感器原理及车辆数据采集分析 55
2.2.5 双检测模块协作式车辆检测算法 57
2.2.6 实验结果与分析 68
2.3 基于地磁的车流检测 73
2.3.1 引言 74
2.3.2 研究现状 74
2.3.3 地磁车辆检测原理及其系统设计 75
2.3.4 地磁车辆检测算法 77
2.3.5 实验结果与分析 83
2.4 道路健康检测 84
2.4.1 引言 85
2.4.2 研究现状 85
2.4.3 振动传感器道路健康检测架构 86
2.4.4 道路裂缝检测算法 88
2.4.5 实验结果与分析 93
2.5 参考文献 95
第3章 V2X通信技术 100
3.1 V2X通信技术及应用场景 100
3.1.1 V2X通信技术 100
3.1.2 车路协同技术应用 101
3.2 V2V 102
3.2.1 引言 102
3.2.2 研究现状 103
3.2.3 系统模型 104
3.2.4 网络性能分析 108
3.2.5 仿真结果与分析 114
3.3 V2I 117
3.3.1引言 118
3.3.2 研究现状 119
3.3.3 系统模型 119
3.3.4 基于拍卖博弈的卸载机制 123
3.3.5 基于拥塞博弈的卸载机制 125
3.3.6 卸载潜力预测 127
3.3.7 仿真结果与分析 129
3.4 案例分析—车辆碰撞避免 132
3.4.1 应用V2V的追尾事故分级预警 132
3.4.2 应用V2I的交叉路口碰撞避免 137
3.5 参考文献 145
第4章 大数据分析技术 150
4.1 大数据分析技术及应用场景 150
4.1.1 大数据信息采集 150
4.1.2 大数据分析平台 150
4.1.3 大数据分析特征 151
4.1.4 大数据技术变革 152
4.2 应用实例——城市交通瓶颈识别 153
4.2.1 交通瓶颈识别技术 153
4.2.2 拥塞传播图及*大生成树 156
4.2.3 交通瓶颈识别 158
4.2.4 仿真结果与分析 160
4.3 应用实例——交通拥塞成因分析 164
4.3.1 拥塞传播 165
4.3.2 因果拥塞树 167
4.3.3 拥塞成因识别 168
4.3.4 交通拥塞成因预测方法 170
4.3.5 仿真结果与分析 172
4.4 参考文献 180
第5章 智能管控技术 183
5.1 智能管控技术及应用场景 183
5.1.1 智能管控技术 183
5.1.2 智能管控尺度 185
5.1.3 智能管控方式 186
5.1.4 智能管控事件 189
5.1.5 智能管控交通场景 191
5.2 宏观管控分析 195
5.2.1 交通运行管理 195
5.2.2 特殊事件交通管理 196
5.2.3 单路口交通信号控制 197
5.2.4 干线交叉口信号联动控制 198
5.2.5 区域交通信号控制 199
5.3 微观管控分析 200
5.3.1 车辆行为决策 200
5.3.2 车辆控制决策 206
5.4 智能管控案例 207
5.4.1 宏观控制案例 207
5.4.2 微观控制案例 224
5.5 参考文献 230
第6章 未来展望 233
6.1 车路协同发展 233
6.2 关键使能技术 236
6.3 参考文献 238
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现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 节选

得益于政策的大力支持,我国的车路协同研究发展迅速。2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》等战略性文件中,提出了要 “发展交通系统信息化和智能化技术,提高运输能力和运输效率,提升交通运营管理的技术水平”等目标,为我国智能车路协同系统的发展指明了方向。2011年,科技部在“863计划”中设立智能车路关键技术研究项目,对车路协同技术的正式研究亦肇始于此。2016年,交通部陆续发布了《推动“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》、《节能与新能源汽车发展技术路线图》、《推进智慧交通发展行动计划》等文件,确认了车路协同技术在未来交通发展历程中的核心支撑地位。2017年,国务院发布了《十三五现代综合交通运输体系发展规划》,其中明确指出要开展新一代国家交通控制网、建设智慧公路试点、示范推广车路协同技术、应用智能车载设备建设智能路侧设施等目标。2018年,工信部发布《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,指出以融合发展为主线、推动形成深度融合的车联网产业新生态,以车路协同相关技术助推安全、高效、绿色的交通出行服务。2019年7月,交通运输部颁布《数字交通发展规划纲要》,指出要推动自动驾驶与车路协同技术研发,开展专用测试场地建设。该《纲要》计划到2025年,实现我国交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化升级,基本形成数字化采集体系和网络化传输体系。2020年2月,发改委、工信部、交通部等11个部门联合印发《智能汽车创新发展战略》,再次明确到2025年,我国要实现以下目标:1)智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成;2)智能交通系统和智慧城市相关设施建设取得积极进展;3)车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖;4)新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路开展应用;5)高精度时空基准服务网络实现全覆盖。2021年,我国的车路协同及智慧公路的建设进程逐渐向测试和示范转变。科技部、工信部及交通部分别发布了《交通领域科技创新中长期发展规划纲要》、《“十四五”信息通信行业发展规划》、《交通运输领域新型基础设施建设行动方案》。上述文件指明了促进智慧公路技术研发、测试和标准化,推进车联网产业研发与跨行业融合,大力推进智慧公路发展与示范应用的发展方向和目标。

现代车路协同系统:从泛在感知到智能管控 作者简介

惠一龙博士在车联网、智能交通系统及无人驾驶领域发表期刊及国际会议学术论文40余篇(包括IEEE JSAC,IEEE IoT,IEEE/ACM ToN,IEEE TVT,IEEE TITS,IEEE TETC,IEEE Wireless Communications,IEEE Network等TOP期刊),共5篇文章入选了ESI高被引论文,出版车联网英文专著《The Next Generation Vehicular Networks, Modeling, Algorithm and Applications》一部。获得IEEE CyberSciTech2017及WiCon2016国际会议*佳论文奖。担任IEEE Transactions on Vehicular Technology、Applied Energy、IEEE Transactions on Wireless Communications、IEEE Internet of Things Journal、IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Transactions on Network Science and Engineering、Sensors、China Communications及IEEE Access等通信及交通领域学术期刊的审稿人。

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