完整版1121359黄煜杰毕业设计.docx

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完整版1121359黄煜杰毕业设计

本科毕业设计（论文）

题目_基于物联网的智能车辆控制系统的设计与实现_

学生姓名黄煜杰

学号

指导教师徐方勤

学院信息技术学院

专业计算机科学与技术

交稿日期2015年3月10日

教务处制

上海建桥学院毕业设计（论文）学术诚信声明

本人郑重声明：

所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：

日期：

2015年3月5日

上海建桥学院毕业设计（论文）版权使用授权书

本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权上海建桥学院可以将本毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。

保密□，在年解密后适用本授权书。

本论文属于

不保密。

（请在以上方框内打“√”，如作者未做出选择的情况下，按不保密处理。

）

作者签名：

指导教师签名：

日期：

2015年3月5日日期：

2015年3月5日

基于物联网的智能车辆控制系统的设计与实现

摘要

随着国民经济水平的增长，车辆出行已经成为了人们首选的出行方式之一。

随着汽车数量爆炸式的增长，道路交通安全、城市道路拥堵问题已逐渐成为了人们关心的话题。

作为解决这一系列问题的智能交通已然成了日益关注的对象，其中核心部分——智能车辆也愈发重要。

本文详细地介绍了智能车辆控制系统的设计与实现。

智能车辆控制系统是利用VisualStudio2012开发平台设计和实现了一个可以实时观测、管理智能汽车的控制管理平台。

本系统利用了物联网中无线射频技术，通过标签及阅读器对车辆行驶数据进行采集，从而反馈给软件。

系统主要功能有管理智能汽车自动行驶、自动停车、报站名、监控汽车行驶状态等。

整个系统通过设计与调试，保证了其正常运行，达到了控制、监控效果。

有效的根据设定进行行驶，减少道路不安全、拥挤等问题，增加人们出行便捷性、安全性。

关键词：

物联网，智能汽车，VisualStudio2012

DesignandimplementationofintelligentvehiclecontrolsystembasedontheInternetofthings

Abstract

Withthegrowthinthenationaleconomy,cartravelthenumberofcars,roadtrafficsafety,urbanroadcongestion.Asasolutiontotheseseriesofproblem,theintelligenttransportationandimplementationofintelligentvehiclecontrolsystem.IntelligentvehiclecontrolsystemistousetheVisualStudio2012developmentplatform,candesignandimplementsareal-timeobservationandmanagementoftheintelligentcarcontrolmanagementplatform.ThissystemtakesadvantageoftheInternetofthingsintheradiofrequencytechnology,throughthetagandreaderforvehicletravelingdataacquisitionandfeedbacktosoftware.Mainfunctionofthissystemisthatmanagesmartcarautomaticdriving,automaticparking,broadcastingstations’name,andmonitoringthecarstatus.

Thewholesystemthroughthedesignanddebuggingensurethenormaloperation,control,monitoringeffect.Accordingtothesetofdriving,itcaneffectivelyreducetheroadunsafe,congestionandotherissues,increasepeopletravelconvenienceandsafety.

KeyWords:

theInternetofthings,smartcars,VisualStudio2012

目录

1绪论1

1.1课题背景1

1.2课题意义1

1.3研究现状2

1.3.1国外现状2

1.3.2国内现状2

1.4物联网2

1.4.1物联网概念2

1.4.2物联网特点3

2智能车辆控制系统的关键技术5

2.1无线射频技术5

2.1.1无线射频技术的概念5

2.1.2无线射频技术的特点5

2.1.3无线射频技术的应用6

2.2VisualStudio20127

3系统分析9

3.1需求分析9

3.1.1功能性需求9

3.1.2非功能性需求9

3.2可行性分析10

3.2.1技术可行性10

3.2.2操作可行性11

4系统总体方案设计12

4.1系统总体框架12

4.2系统功能模块12

4.3运行环境15

4.3.1硬件环境15

4.3.2软件环境15

5详细设计与具体实现16

5.1智能车辆硬件模块16

5.1.1智能交通模拟街道16

5.1.3智能交通模拟车站17

5.1.3智能车辆17

5.2车辆监控模块的实现18

5.3报站名模块的实现19

5.4车速比控制模块的实现21

6系统测试23

6.1测试原则23

6.2测试方法24

6.3软件功能性测试24

6.3.1车辆监控模块测试24

6.3.2车辆报站模块测试25

6.3.3车辆速度比设置模块测试25

6.4测试结论26

7发展趋势与总结27

7.1发展趋势27

7.2总结27

参考文献29

致谢30

1绪论

1.1课题背景

随着城镇化、现代化、机动化步伐的加快，人们对生活质量要求的提高，汽车已逐渐成为了人们日常生活中必不可缺少的代步交通工具。

在一些欧美发达国家，旅客运输总量的59%以上，货物运输总量的52%以上交由汽车来完成[1]。

然后随着汽车持有量的增加，城市中道路交通压力也已日益增大，尤其在许多城市的中心城区和在早晚高峰时段，拥堵情况则更为严重，水泄不通也毫不为过。

伴随着堵车、塞车，许多交通事故等威胁到人们生命安全的问题，也变得更加突出。

例如疲劳驾驶、酒后驾驶、无证驾驶、司机赌气驾驶等等危险的驾驶行为，也都时刻威胁着自己及他人的生命及财产安全。

为了解决这一系列问题，利用物联网，针对公共交通进行智能化改造有着较强的实际意义。

作为解决社会公害问题的有力手段之一，近几年来受到了全球各国的高度重视。

智能化交通的产生将给道路建设和运输方式带来的一场全新的革命，它对道路的建设提出了与现在完全不同的要求，使车辆运输在方法、效果和观点上都产生了本质上的改变及创新，这将使得交通运输变得更加的安全、环保和高效。

智能汽车作为智能化交通中核心技术，其重要性不言而喻。

智能汽车是以汽车为平台，通过计算机、传感器、通讯器、人工智能控制及自动控制等技术，在车内安装GPS定位系统、导航信息资料库、道路状况信息系统、紧急报警系统、自动驾驶系统等一系列的复杂非线性的控制系统，最终形成集能够感知环境、制定规划、辅助性驾驶功能等集于一体的综合性系统[2]，不仅提升了乘坐汽车的安全性、舒适性、便捷性及提供了良好的人车交互界面，还能更好的解决眼前的道路交通问题。

智能汽车将会给道路交通带来一场全新的革命，人们的出行方式将必然会发生翻天覆地般的改变。

1.2课题意义

作为智能交通系统中的重要角色，智能汽车充分体现出其安全、可靠、舒适及快捷的优越性能。

汽车智能化的研究和开发，可以提高车辆的控制水平，减少人为因素的交通事故，保障了车辆在道路行驶过程中的安全、通畅以及舒适。

而智能汽车的诞生，恰好弥补了人类驾驶车辆时会产生的缺陷，智能化的汽车能在系统预先设定的线路下进行行驶，提前规划好路径，避免堵车、交通事故、施工道路等意外路况，不仅使得人们乘坐汽车更加舒适、便捷、安全，更提升了城市的交通运输能力，改善了道路拥挤情况，更降低了车祸等危险事故的发生，为人们的生命及财产安全提供了保障。

1.3研究现状

1.3.1国外现状

在智能汽车系统研发方面，美国、欧洲等一些发达国家从上世纪七十年代起就已经开始设计、研究，并且一直都领先于其他各国。

近年来，以美国谷歌公司、电动车制造商特斯拉为首的国外知名大企业，先后致力于智能汽车的研发中，争取实现汽车驾驶的新革命。

其中谷歌公司研发的智能汽车，已在近几年中累计行驶近50万公里并且从未发生交通事故。

在美国已有3个洲的法律允许谷歌的智能汽车在公共道路上行驶，依照如此趋势美国其他洲通过智能汽车上路的法案可能只是时间的问题。

谷歌公司更是曾明确发布了智能汽车上市的倒计时，这纷纷让全球人们感受到智能汽车时代将来临。

伴随着计算机技术的高速发展，智能化科技的广泛应用，越来越多的传统汽车厂商纷纷与IT企业进行跨界合作。

去年，在美国拉斯维加斯举办的国际消费电子展上最大的亮点并不手机和电脑，而是汽车智能化产品。

在13年苹果电脑全球研发者大会上，苹果公司更是高调地公开了自家的“IOS应用于车辆”计划，这标着苹果公司全面地进军智能汽车市场。

1.3.2国内现状

在我国，智能汽车研发相对于国外起步较晚，与国外相比，虽然我国技术还有一些落后，但到目前为止也取得了阶段性成果。

目前，国内北京理工大学、清华大学、国防科技大学、上海交通大学等众多学院都有过智能汽车的研发。

其中，清华大学的THMR—V（TsingHuaMobileRobot-V）是目前我国研制的新一代智能汽车，并有面向高速公路和一般道路行驶的功能。

上汽、吉利、一汽、长安、比亚迪等几家国内自主品牌车企也已纷纷推出了自主研发的智能化汽车产品。

伴随着汽车制造技术的日益成熟，智能汽车发展的高级阶段将会在2020年左右到来。

虽然智能汽车的话题被人们广泛讨论着，但在我国，有关智能汽车方面的法律、法规还是不完善的，与其他行业一样，智能汽车的开发、研究离不开国家的扶持与政府决策方面的指导，以及行业协会在其中推动起到的积极作用。

1.4物联网

1.4.1物联网概念

2005年在信息社会世界峰会上国际电信联盟（ITU）上正式提出了物联网概念。

物联网（InternetofThings）简称:

IOT,就是一个由各种物体间互相联系而形成的一种网络，也曾被称之为传感网络，它是指将具有标识、感知功能和智能处理能力的各种信