智能交通系統(tǒng) 技術與應用

前言
第一部分　智能交通系統(tǒng)
1　歐洲智能交通架構參考2
1.1　概述2
1.2　FRAME：歐洲ITS框架架構2
1.2.1　背景2
1.2.2　范圍3
1.2.3　方法與內(nèi)容4
1.3　協(xié)作系統(tǒng)及其對歐洲ITS架構定義的影響5
1.3.1　研究項目和措施5
1.3.2　駕駛人和實地操作試驗6
1.3.3　歐洲政策與標準化框架6
1.3.4　對FRAME架構的影響7
1.4　ITS架構設計經(jīng)驗7
1.4.1　Cybercars-2：合作控制論運輸系統(tǒng)的架構設計8
1.4.2　MoveUs 云基礎平臺架構11
參考文獻13
2　美國ITS架構參考15
2.1　概述15
2.2　美國國家ITS架構15
2.3　美國國家ITS架構的起源16
2.4　美國國家ITS架構定義16
2.4.1　開發(fā)過程17
2.4.2　用戶服務18
2.4.3　邏輯架構18
2.4.4　物理架構19
2.4.5　服務21
2.4.6　標準映射21
2.5　對美國國家ITS發(fā)展的影響22
2.5.1　架構和標準管理22
2.5.2　ITS計劃23
2.5.3　ITS項目開發(fā)24
2.5.4　工具26
2.6　美國國家ITS架構體系的演化28
參考文獻29
第二部分　無線車載通信
3　車載環(huán)境下的無線通信32
3.1　車載網(wǎng)絡的發(fā)展背景和歷史起源32
3.2　車載網(wǎng)絡的實現(xiàn)方法38
3.3　車載自組織網(wǎng)絡40
3.3.1　車輛與基礎設施間的通信41
3.3.2　車輛與車輛間的通信42
3.3.3　綜合車輛與車輛以及車輛與基礎設施之間的通信43
3.3.4　混合式車載網(wǎng)絡44
3.3.5　LTE及其液體應用44
參考文獻45
4　基于路側基礎設施的無限車載通信案例48
4.1　概述48
4.2　車輛安全應用通信方面的MAC方案51
4.2.1　基于基礎設施的無沖突MAC協(xié)議53
4.2.2　RT-WiFi-TDMA層55
4.2.3　車輛確定接入（VDA）55
4.2.4　自組織時分多址（STDMA）55
4.2.5　MS-Aloha56
4.3　車輛的柔性時間觸發(fā)協(xié)議57
4.3.1　高速公路上的RSU部署模型57
4.3.2　RSU基礎設施窗口（IW）58
4.3.3　V-FTT協(xié)議概述60
4.3.4　同步OBU窗（SOW）63
4.4　V-FTT協(xié)議的詳細信息64
4.4.1　觸發(fā)信息尺寸64
4.4.2　同步OBU窗長（lSOW）65
4.4.3　V-FTT協(xié)議：IEEE 802.11p/WAVE/ITS G-566
4.5　結論68
參考文獻69
5　智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡的網(wǎng)絡安全風險分析71
5.1　概述71
5.2　汽車網(wǎng)絡安全漏洞72
5.2.1　信息安全72
5.2.2　電磁漏洞72
5.3　標準和準則73
5.3.1　風險評估概念73
5.3.2　功能安全標準74
5.3.3　信息技術安全標準74
5.3.4　安全和信息安全綜合分析75
5.4　威脅識別75
5.4.1　使用案例75
5.4.2　安全行為者76
5.4.3　暗視場景（Dark-side方案）和攻擊樹77
5.4.4　確定安全要求79
5.5　意外安全風險與蓄意安全風險統(tǒng)一分析80
5.5.1　嚴重程度等級80
5.5.2　概率等級81
5.5.3　可控性等級83
5.5.4　風險等級83
5.5.5　攻擊樹風險評估84
5.5.6　優(yōu)先考慮安全功能要求85
5.5.7　安全保證和安全完整性要求86
5.6　網(wǎng)絡安全風險管理88
5.7　結論88
參考文獻89
6　車輛與電磁場的相互作用及對智能交通系統(tǒng)（ITS）的影響92
6.1　概述92
6.2　車載電磁場調查和通道表征93
6.3　現(xiàn)場仿真工具和技術95
6.4　車內(nèi)電磁場測量99
6.5　場分布和天線的模擬放置優(yōu)化102
6.6　占用場暴露和可能的現(xiàn)場緩解方法105
6.6.1　人體暴露于電磁場105
6.6.2　現(xiàn)場緩解方法107
6.7　結論110
致謝110
參考文獻111
7　新型車載集成和車頂天線113
7.1　概述113
7.2　廣播電臺的天線113
7.2.1　車頂天線113
7.2.2　隱藏的玻璃天線115
7.2.3　隱藏和集成天線116
7.3　天線的遠程信息處理117
7.3.1　車頂?shù)倪h程信息處理天線117
7.3.2　隱藏的遠程信息處理天線119
7.3.3　遠程信息處理天線的未來發(fā)展趨勢119
7.4　智能交通系統(tǒng)中的天線120
7.4.1　Car2Car通信天線120
7.4.2　緊急呼叫（E-call）天線122
7.4.3　其他的ITS天線122
7.5　智能天線123
7.5.1　用于無線廣播的智能天線123
7.5.2　全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)智能天線124
7.6　結論124
參考文獻125
第三部分　ITS傳感器網(wǎng)絡和監(jiān)視系統(tǒng)
8　基于物聯(lián)網(wǎng)的視覺傳感器網(wǎng)絡中支持ITS服務的中間件解決方案128
8.1　概述128
8.2　視覺傳感器網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議130
8.2.1　視覺傳感器網(wǎng)絡130
8.2.2　物聯(lián)網(wǎng)132
8.3　基于物聯(lián)網(wǎng)的視覺傳感器網(wǎng)絡中的中間件架構134
8.3.1　RESTful網(wǎng)絡服務135
8.3.2　配置管理器136
8.3.3　資源處理引擎136
8.4　停車場監(jiān)控案例中的中間件137
8.4.1　案例場景、公開資源及其交互137
8.4.2　中間件的實現(xiàn)139
8.5　結論139
參考文獻140
9　城市環(huán)境下用于智能交通系統(tǒng)的智能攝像頭142
9.1　概述142
9.2　城市場景中的應用程序143
9.3　嵌入式視覺節(jié)點146
9.3.1　可用視覺節(jié)點的功能146
9.3.2　嵌入式節(jié)點的計算機視覺147
9.4　在智能交通系統(tǒng)的嵌入系統(tǒng)實施計算機視覺邏輯149
9.4.1　交通狀態(tài)和服務水平149
9.4.2　停車監(jiān)控151
9.5　傳感器節(jié)點的原型153
9.5.1　視覺板154
9.5.2　網(wǎng)絡板155
9.5.3　傳感器155
9.5.4　能源收集和存儲155
9.5.5　電路板布局156
9.6　應用場景和實驗結果156
9.7　結論158
參考文獻159
第四部分　ITS中的數(shù)據(jù)處理技術
10　通過模糊邏輯和遺傳算法預測擁堵162
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