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基于ETC应用的OBU系统的研究与实现的开题报告
一、研究背景
随着城市化进程的加速，交通拥堵问题、道路安全问题等愈加突出，企业、政府及学术机构不断加大对交通信息智能化和管理的重视，推动智能交通领域的发展。ETC（ElectronicTollCollection，电子不停车收费系统）作为智能交通信息化的重要组成部分，大大提高了高速公路通行效率，同时也加速了智能交通的发展。
传统ETC系统中，用户需要携带一张专用电子标签，将其贴在车辆挡风玻璃内，通过高速公路收费站时，系统可以自动识别标签信息，完成收费过程。然而，这种系统在实际应用中，存在诸多问题，如使用成本高、维护困难、安全隐患多等。
基于此，本研究将探究一种新型的ETC系统，即基于OBU（OnBoardUnit，车载单元）的ETC应用系统，将标签设备和OBU设备相结合，使得用户不再需要携带标签，车载单元也能够同时完成交通信息的收发、处理功能，从而提高交通信息智能化水平，降低用户使用成本，增强系统的可靠性和安全性。
二、研究内容
本研究将围绕基于OBU的ETC应用系统展开，拟完成以下主要任务：
1.系统设计：根据OBU设备的特点，设计系统硬件和软件结构，实现车辆状态识别、信息交互、支付结算等功能。
2.系统实现：基于高速公路场景，选择适合的通信协议和安全机制，实现OBU设备与交通设施之间的数据传输。
3.系统测试与优化：构建模拟环境，模拟实际交通场景下的信息传输和支付，验证系统可靠性和安全性；在测试过程中发现问题，并提出相应优化方案。
三、研究意义
本研究将针对目前ETC应用系统存在的问题，从实际应用出发，提出一种基于OBU的ETC应用系统，通过设计、实现和优化，达到以下几个方面的意义：
1.效率提升：新型ETC应用技术的应用，能够降低通行时间，提升交通运输效率，并且从源头上减少了高速公路拥堵问题。
2.成本降低：新型应用不再需要携带标签，用户也无需购买额外的设备，降低了使用成本。
3.安全可靠：基于OBU的应用系统可以在车辆行驶过程中，实现实时监控交通信息，避免潜在危险。
4.智能化：新型应用系统通过车辆状态识别、信息交互和支付结算等功能，实现了高速公路收费系统的信息智能化，为智能交通的发展提供了新的思路和技术支撑。
四、研究方法
本研究将采用系统性、实证性和技术性相结合的研究方法。对于系统设计，参考传统ETC、OBU应用方案，在充分了解实际需求、数据采集、模型辨识等基础上进行开发；对于系统实现，选取适合的通信协议和安全机制，实现OBU设备与交通设施之间的数据传输，确保传输数据的安全可靠性；对于系统测试与优化，导入模拟环境，进行复杂交通场景下的信息传输、安全机制和支付问题的测试，从测试数据中整理和总结有用的信息，提出优化方案。同时，本研究还会借助文献资料、案例分析和专家咨询等方式，深入学习和掌握新型ETC技术理论和实践应用，不断优化完善系统方案。
五、预期目标
本研究预计达到以下目标：
1.实现基于OBU的ETC应用系统的设计、实现和测试，能够在实际交通场景下完成交通信息的安全传输、处理和支付，形成一套完整的系统方案。
2.针对传统ETC应用系统存在的问题，提出一种新型解决方案，降低用户使用成本、提升智能化水平以及稳定性。
3.掌握新型ETC技术的基本理论和实践应用，为智能交通技术发展和应用提供技术支撑。
4.为进一步推动智能交通领域的发展和ETC应用升级提供参考和借鉴。