C-V2X车联网与车路协同关键技术

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。本书系统介绍了C-V2X系统组成、通信技术、系统各个模块的功能，车路协同关键技术设计及其典型应用研发，方便广大读者系统地理解和掌握 C-V2X 车联网与车路协同系统基本结构及关键技术，并开展相关技术研究及应用研发。 本书可作为C-V2X车联网初学者的参考用书，也可为车路协同应用开发者提供关键技术设计思路。

第1章　绪论11.1　V2X车联网概述11.1.1　V2X车联网简介11.1.2　国外V2X车联网产业和技术发展趋势81.1.3　我国V2X车联网通信技术发展状况91.2　车路协同系统简介101.2.1　车路协同基本概念101.2.2　车路协同主要应用121.2.3　车路协同系统国内外研究现状16参考文献17第2章　V2X通信技术分析182.1　V2X车联网通信标准182.1.1　DSRC通信技术182.1.2　C-V2X通信技术202.1.3　V2X车联网通信技术发展趋势232.1.4　V2X通信频率分配292.2　C-V2X通信网络架构302.2.1　C-V2X网络系统结构302.2.2　LTE-V2X网络架构322.2.3　NR-V2X网络架构332.3　C-V2X PC5通信技术352.3.1　PC5通信简介352.3.2　NR-V2X PC5协议栈和信道映射关系362.3.3　NR-V2X PC5广播管理392.3.4　NR-V2X PC5多播管理402.3.5　NR-V2X PC5单播管理412.4　C-V2X Uu通信技术432.4.1　Uu接口432.4.2　Uu分层协议442.4.3　LTE Uu传输或接收V2V/P服务的V2X消息452.4.4　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493.1　C-V2X研究与应用现状493.1.1　国家对C-V2X车联网发展规划503.1.2　C-V2X的典型应用场景523.2　第一阶段应用层标准分析563.2.1　第一阶段应用层场景分析563.2.2　C-V2X第一阶段标准消息定义643.3　第二阶段应用层标准分析683.3.1　第二阶段应用层场景分析683.3.2　C-V2X第二阶段标准消息定义743.3.3　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864.1　OBU主要功能分析874.1.1　OBU基本功能874.1.2　OBU硬件架构894.1.3　OBU软件架构904.2　RSU主要功能分析934.2.1　RSU基本功能934.2.2　RSU硬件架构954.2.3　RSU软件架构974.3　车联网云平台主要功能分析及架构分析1024.3.1　车联网云平台功能分析1024.3.2　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1085.1　V2X消息预处理研究现状分析1085.1.1　V2X车联网消息预处理研究现状1085.1.2　消息关联性聚类研究现状1095.2　V2X消息过滤模型1105.2.1　V2X消息过滤模型的典型应用场景1115.2.2　车辆附近V2X消息源表的构建方法1125.3　V2X消息关联性聚类模型1145.3.1　V2X环境中的消息聚类分析1155.3.2　基于k-means++算法的消息关联性聚类模型1165.3.3　基于优先级的聚类消息调度策略1205.4　消息预处理系统功能测试和性能分析1245.4.1　功能测试1245.4.2　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1306.1　车路协同系统架构1306.1.1　车路协同系统硬件架构1306.1.2　车路协同业务体系架构1366.2　车路协同路侧感知关键技术1376.2.1　路侧感知系统架构分析1376.2.2　路侧感知关键技术与理论基础1396.3　基于毫米波雷达和相机信息融合模型1596.3.1　毫米波雷达和相机信息融合框架1596.3.2　毫米波雷达和相机空间对准1606.3.3　毫米波雷达和相机采样时间对准1646.3.4　相机的镜头畸变及标定1656.3.5　ROI目标一致性检测1696.4　毫米波雷达和相机自适应目标检测算法设计1706.4.1　交互式多模型算法设计1706.4.2　基于交互式多模型的自适应目标检测171 6.5　基于毫米波雷达和相机信息融合测试验证1726.5.1　毫米波雷达和相机信息融合测试1726.5.2　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1797.1　车路协同防撞预警系统架构1797.1.1　车路协同防撞预警车载终端硬件架构1797.1.2　基于C-V2X通信的高精度定位与惯性导航技术1807.1.3　车路协同防撞预警模块功能分析1817.2　车路协同防撞预警模型设计1847.2.1　防撞预警模型设计1847.2.2　车辆跟驰原理分析1867.2.3　车辆制动行为分析1877.3　改进的安全距离模型1907.3.1　车辆行驶坐标模型设计1907.3.2　改进的安全距离模型设计1917.4　基于改进的隐马尔可夫模型预警预测算法设计1957.4.1　车辆危险状态的马尔可夫性分析1957.4.2　改进的隐马尔可夫模型优化设计1967.5　测试与验证2017.5.1　防撞预警仿真测试平台环境搭建2017.5.2　车路协同防撞预警功能测试与验证205参考文献217