车联网系统

车联网是以“车”为节点和信息源，通过无线通信等技术手段将获取的信息连接到业务应用平台进行管理、分析和深度挖掘，并提供包括交通管理、用户安全和娱乐等综合性服务的信息系统，可以显著提升城市交通运输系统运行效率和服务水平、减少交通事故和污染。车联网技术作为引领未来的前沿技术，引起了社会各界的广泛关注。田大新、王云鹏、鹿应荣编著的《车联网系统》在介绍车联网通信和移动建模的基础上，详细介绍了车联网的若干典型应用。本书共分6章，第1章阐述了车联网通信网络，重点介绍了专用短程通信协议、测试分析方法；第2章介绍了车辆联网环境下群体移动行为分析方法；第3～6章介绍了基于车辆联网研发的相关应用系统，包括基于位置信息的挖掘应用、交通应急疏散管理、驾驶人辅助驾驶、物流车辆调度等。
本书可作为高等院校交通运输工程、计算机科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、车辆工程等专业的研究生和高年级本科生教材，同时也可为大数据、物联网、智能交通、云计算、智能汽车等领域的研究人员提供参考。

前言
第一章车辆联网通信
1.1专用短程通信技术（DSRC）
1.1.1DSRC技术标准
1.1.2DSRC关键应用
1.1.3DSRC自适应数据广播算法
1.1.4基于传染病模型的车路协同预警信息交互方法
1.2蜂窝网络
1.2.1蜂窝网络技术
1.2.2蜂窝网络应用方向
1.3车载通信终端（DSRC）
1.3.1车载通信单元设计
1.3.2软硬件架构
1.3.3NonIP传输协议
1.3.4用户操作平台开发
1.4连接性能测评
1.4.1系统开发流程
1.4.2用户界面模块
1.4.3图形展示模块
1.4.4通信性能实车测试
1.4.5实测数据分析
参考文献
第2章车辆移动建模仿真
2.1车辆群体移动建模
2.1.1改进的人工鱼群算法（AFSA）
2.1.2多车协同移动模型
2.2列队保持分析
2.2.1车辆行驶轨迹分析
2.2.2各车车速随时间变化情况分析
2.2.3各车相对距离随时间变化情况分析
2.2.4车辆数变化对实验结果产生的影响
2.2.5仿真结果分析
2.3多车协同避障仿真验证
2.3.1仿真场景和参数设置
2.3.2仿真实验和结果分析
参考文献
第3章联网车辆轨迹挖掘算法
3.1主要研究内容与方法
3.2出租车GPS轨迹数据的处理
3.2.1基本概念
3.2.2出租车载客热点的提取
3.2.3出租车空车到达时间计算
3.3乘客候车时间预测模型
3.3.1模型建立
3.3.2模型参数
3.4实验与模型评估
3.4.1实验方案
3.4.2数据训练与评估
3.4.3实验结果
3.5结论
参考文献
第4章车联网应急疏散系统
4.1概述
4.1.1研究背景
4.1.2国内外研究现状
4.1.3研究意义
4.2基于车联网的交通应急疏散方法
4.2.1基于车联网的交通应急疏散技术架构
4.2.2基于车联网的交通应急疏散优化方法
4.3车联网应急疏散系统
4.4系统测试验证
4.5本章小结
参考文献
第5章车联网环境下辅助驾驶方法研究
5.1概述
5.2车联网环境下的安全预警系统
5.2.1车联网安全预警系统的目的与功能
5.2.2车联网环境下安全预警系统框架
5.2.3车联网环境下安全预警平台搭建
5.2.4安全预警方法及验证
5.3车联网环境下的路径诱导系统
5.3.1动态路径诱导系统
5.3.2基于路段划分的路段旅行时间估计方法
5.3.3最优路径计算
5.3.4仿真实验与分析
5.3.5结论
5.4总结
参考文献
第6章车联网物流配送体系
6.1基于车联网的物流配送模式构建
6.2基于车联网的物流配送模式的优势
6.3利用Petri网对基于车联网的物流配送模式建模分析
6.3.1基于车联网的物流配送模式建模
6.3.2模型的性能分析
6.3.3基于车联网的物流配送模式Petri网模型的性能分析
6.4模型的仿真与分析
6.4.1仿真平台介绍
6.4.2模型的仿真与分析
参考文献

随着城市人口快速膨胀、城市面积迅速增加、汽车保有量快速增长，交通效率、安全、能耗、污染等问题已成为制约我国道路交通系统和汽车产业可持续发展的重大瓶颈。车联网系统通过建立车载和路侧集成平台、利用无线通信网络，将道路和车辆连接成一个整体，形成车路协同整体感知环境。车联网的发展将使车辆、道路设施的信息获取手段和范围产生革命性变化。车辆、道路设施对信息的获取能力将从仅靠自身传感器感知的有限范围，扩展到具备无线通信条件的广阔空间，由此也将引起安全保障、交通管理、出行服务的变革。通过车辆运动与道路交通管理和服务的协同，实现交通系统高度组织化、有序运行，将使交通安全水平和通行效率得到质的提升。 车联网技术作为智能汽车、智能交通研究的前沿，不仅受到美国、欧洲、日本等发达国家交通管理部门的重视，而且已经成为全球各大汽车、通信企业前瞻储备技术研发的重点。从2004年开始，世界主要发达国家在智能交通领域的研究纷纷进入车联网技术研究阶段。美国启动的VII（2009年更名为IntelliDrive，后改为Connected Vehicle）计划，重在建立车辆通信和典型应用标准；日本2006年由政府和23家知名企业共同启动了Smartway计划，其核心在于整合日本智能交通系统的各项功能建立车联网系统。欧盟于2006年开始启动并资助CIVS和SafeSpot项目，对基于车联网的安全辅助驾驶和交通信息共享进行研究。国外各大汽车公司，如通用、大众、奔驰、宝马、丰田、本田等，均成立研究部门开展车联网技术的研究，纷纷开发出了适用于未来车联网系统的概念车。美国预计2030年所有车辆将安装车联网车载装置，车联网技术可有效降低交通事故率80%以上，提高运行效率10%~20%。 本书的三位主要作者是田大新、王云鹏、鹿应荣，其中，田大新负责第1、2、4、5章的撰写，王云鹏负责第3章的撰写，鹿应荣负责第6章的撰写。课题组朱科屹、罗浩、段续庭、周建山、单雄宇、张鑫、杨越、鲁彬彬、李琪琳、宋宇凯等同学参与了本书的编写工作。 本书得到国家自然科学基金项目（No91118008）、车路协同与安全控制北京市重点实验室、城市交通管理集成与优化技术公安部重点实验室、道路与交通工程教育部重点实验室、现代城市交通技术江苏高校协同创新中心和交通运输行业智慧交通协同创新平台的资助，在此表示深深的感谢！由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请专家、学者及广大读者批评指正。 编者