车路合作系统无线通信关键技术研究

　　车路合作系统（Co-operative Intelligent Transport Systems）无线通信技术是近年来智能交通系统学科最为活跃的研究方向之一，应用无线通信技术提高道路驾驶安全与道路交通效率是国内外交通系统信息化变革的主要趋势。现有的车路合作系统无线通信技术标准体系为在道路交通环境中应用各种先进驾驶安全辅助信息服务功能与实现信息化交通管理调控提供了设计研究基础，但仍需通过实践验证工作予以补充完善。面对我国日益严峻的城市交通拥堵，车路合作系统无线通信技术规模化应用与相应复杂系统功能仿真验证问题业已成为该领域的研究热点。

　　本文在总结国内外技术研究现状的基础上，对在我国城市道路交通环境中规模化应用车路合作系统无线通信技术所亟待解决的无线通信技术应用建模、网络感知信息提取、网络拥塞与感知控制以及车群协作式定位等车路合作系统无线通信关键技术进行了深入的研究：首先，根据车路合作系统安全应用信息服务需求解析现有无线通信技术标准，分别建立数字基带通信系统模型、无线网络节点模型与网络接入模型。通过开展道路交通环境无线通信实验改进了无线通信信道模型，最终建立了符合DSRC技术三层协议结构的车路合怍系统无线通信网络模型，并将其作为其他关键技术的研究基础。

　　其次，深入分析车路合作系统控制信道广播通信机制，建立了控制信道时段无线网络信号冲突的隐马尔科夫模型，藉此利用信号冲突时间量测信息，在不增加信道负载的前提下可以实现网络感知信息的获取。通过密集车群交通场景仿真验证了该方法对在城市道路环境中提高网络感知获取能力的效果。

　　再次，为验证与提高现有车路合作系统网络拥塞控制机制对当前我国城市道路交通环境的适应性，在持续完善车路合作系统无线通信网络模型的同时，设计了一种与网络拥塞控制相融的综合感知控制算法，仿真实验证明这种基于随机时隙接入机制的控制方法可以有效缓解密集车群交通场景中的无线网络拥塞状况并兼顾感知信息获取需求。