智能交通系統(tǒng)：提高道路安全的可靠車輛通信

譯者序
前言
第1章智能交通系統(tǒng)概論1
摘要1
1.1協(xié)同智能交通系統(tǒng)1
1.1.1綜述1
1.1.2應用3
1.1.3結構5
1.2車輛通信標準9
1.3可靠的分布式實時系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)10
1.3.1分布式系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)10
1.3.2實時系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)11
1.3.3可靠性和智能交通系統(tǒng)12
參考文獻13
第2章協(xié)同智能交通系統(tǒng)中的可見光通信15
摘要15
2.1引言15
2.2可見光通信架構和預期應用17
2.3ITS場景19
2.4ITS中可見光通信的研究與原型21
2.5標準化26
2.6可見光通信IEEE 802.15.7系統(tǒng)的ITS應用30
2.6.1可見光通信原型設計30
2.6.2可見光通信原型性能34
2.7結論37
參考文獻38
第3章由路側基礎設施支持的確定性車載通信：一個案例研究40
摘要40
3.1引言40
3.2V-FTT協(xié)議分析44
3.2.1路側單元覆蓋面積44
3.2.2同步車載單元窗口長度46
3.2.3基礎設施窗口長度48
3.2.4空窗期(FP)長度51
3.2.5同步車載單元窗口調(diào)整52
3.3最壞情況影響分析53
3.4V-FTT協(xié)議最壞情況延遲分析55
3.4.1上行鏈路時間(tV2I)55
3.4.2驗證時長(tvalid)和調(diào)度時長(tschedule)58
3.4.3下行鏈路時間(tI2V)58
3.4.4事件檢測到車載單元警告之間的最壞情況時長(tworst)59
3.5應用場景：A5——埃斯托里爾海岸公路61
3.5.1A5高速公路概況61
3.5.2在A5高速公路上V-FTT的可行性63
3.6結論66
參考文獻66
第4章基于STDMA的基礎設施車載網(wǎng)絡調(diào)度算法68
摘要68
4.1車載網(wǎng)絡68
4.2車載網(wǎng)絡的MAC協(xié)議70
4.2.1基于基礎設施TDMA的確定性MAC協(xié)議72
4.2.2空間時分多址74
4.3V-FTT協(xié)議概述75
4.4流量調(diào)度77
4.4.1問題陳述與系統(tǒng)模型77
4.4.2基本問題：單一RSU78
4.4.3實際場景：多個RSU80
4.5一種新型調(diào)度仿真器的開發(fā)83
4.5.1基于Matlab的V-FTT仿真器用戶界面及輸入83
4.5.2基于Matlab的V-FTT的仿真器輸出85
4.6結論87
致謝87
參考文獻87
第5章用于提高安全性的介質(zhì)訪問控制（MAC）技術90
摘要90
5.1引言90
5.2相關工作92
5.3改進后的MAC技術93
5.3.1TDMA和基礎設施解決方案平臺94
5.3.2基于V2V的解決方法102
5.4結論108
參考文獻110
第6章基于聚類的VANETs確定性MAC協(xié)議112
摘要112
6.1引言112
6.1.1相關工作113
6.1.2VANETs網(wǎng)絡中MAC層的要求115
6.2基于方向感知簇的MAC協(xié)議描述115
6.2.1簇頭節(jié)點選擇117
6.2.2基于DA-CMAC協(xié)議的調(diào)度119
6.2.3從未確定狀態(tài)到簇成員的轉換121
6.2.4從簇成員到網(wǎng)關車輛的轉換122
6.2.5從簇頭節(jié)點到簇成員的轉換123
6.3仿真結果123
6.4結論126
致謝126
參考文獻126
第7章可預測的車載網(wǎng)絡128
摘要128
7.1引言128
7.1.1自穩(wěn)定設計準則129
7.1.2章節(jié)安排130
7.2無線自組織網(wǎng)絡中的自穩(wěn)定MAC130
7.3自穩(wěn)定端到端協(xié)議131
7.4自穩(wěn)定組通信132
7.4.1基于基礎設施的方案133
7.4.2基于無基礎設施的方案133
7.5出現(xiàn)故障時的車輛協(xié)調(diào)133
7.6實例應用135
7.6.1支持功能135
7.6.2協(xié)同車輛功能136
7.7結論136
參考文獻137
第8章基于基礎設施的車載網(wǎng)絡容錯體系架構141
摘要141
8.1引言141
8.2車載網(wǎng)絡的MAC層問題142
8.3容錯技術144
8.3.1復制145
8.3.2失效靜默模式146
8.4V-FTT中的容錯機制147
8.5在V-FTT中實施失效靜默150
8.5.1IT2S平臺簡介150
8.5.2失效靜默RSU設計151
8.5.3失效靜默執(zhí)行實體155
8.6實驗評價及結果156
8.7結論159
致謝159
參考文獻159
第9章VANET系統(tǒng)中無縫連接和主動切換技術研究162
摘要162
9.1引言162
9.2切換過程細節(jié)163
9.2.1切換的一般特征163
9.2.2高級移交分類163
9.3NDT和TBVH在高移動環(huán)境中的應用165
9.4理想NDT與實測NDT的比較166
9.5Veins框架168
9.5.1仿真場景168
9.5.2仿真中檢測范圍的計算169
9.5.3仿真中成功接收數(shù)據(jù)包的計算170
9.5.4PHY層與信標大小關系的進一步研究171
9.6進一步研究174
9.6.1累積概率計算174
9.6.2基于累積概率的切換策略174
9.6.3重疊區(qū)域分析177
9.6.4信標成功接收概率的變化（ΔP）178
9.6.5下一步研究179
9.7試驗臺181
9.8結論181
參考文獻181
第10章面向VANET連接分析的車輛移動性建模183
摘要183
10.1車輛移動模式對VANET的影響183
10.2考慮車輛密度的VANET連通性分析184
10.3VANET異構交通流密度估計的微觀參數(shù)實現(xiàn)184
10.3.1異構交通流的阻塞密度計算185
10.3.2基于確定性流體動力學模型的異構交通流密度估算186
10.4高速公路交通流量數(shù)值分析188
10.4.1引入前方交通流對當前速度的影響193
10.4.2不同安全條件下交叉路口的異構交通密度估計193
10.5結論197
參考文獻197
第11章HDy Copilot：用于事故自動檢測和多模式警報發(fā)布的移動應用程序199
摘要199
11.1引言199
11.1.1車輛事故檢測200
11.1.2eCall202
11.2相關工作204
11.3系統(tǒng)實現(xiàn)206
11.3.1界面設計208
11.3.2應用內(nèi)核210
11.4系統(tǒng)驗證217
11.4.1碰撞檢測試驗217
11.4.2翻車檢測試驗219
11.4.3魯棒性測試221
11.5結論222
參考文獻222