本文是一篇机械论文，本文开展基于车联网的驾驶行为评价系统研究，研究内容包括车辆数据采集、无线数据传输、云服务器数据处理、驾驶行为评价和移动端应用程序数据显示。系统根据制定的评价规则，对驾驶行为做出评价，有助于驾驶员纠正危险驾驶行为，避免交通事故的发生。
第1章绪论
1.1研究背景及意义
近年来，国民经济不断增长，2021年全国生产总值达到1143670亿元，比上年增长8.1%，两年平均增长5.1%[1]。随着经济的增长，我国车辆保有量也随之增长，截至2021年末，全国民用汽车保有量达到30151万辆，比上年末增加2064万辆[2]。随着道路上车辆的增加，出现了交通事故增加、空气污染、停车位匮乏等问题。特别是交通事故问题，图1-1展示了近10年交通事故发生的总数，可以看出近几年的交通事故发生数相较于前几年，有了显著的增加[2]。
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交通事故的发生主要由三大因素构成：一为人的因素，包括驾驶员饮酒驾车、操作不当、疲劳驾驶等危险驾驶行为引发的交通事故；二为道路因素，包括路面破损、存在异物、路况险恶等情况引发的交通事故；三为车的因素，包括车辆存在故障、未得到及时维修而引发的交通事故[3]。交通部门的数据统计显示，70%的交通事故是由于驾驶员的危险驾驶行为造成的，如果对危险驾驶行为进行及时的检测和警告，就可以减少交通事故的发生。
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1.2国内外研究综述
1.2.1国内外车联网的发展
国外对车联网的发展较早。20世纪60年代，日本就开始研究车辆间的数据通信[9]。1989年，日本的科学家提出了道路和汽车之间的通信系统[10]，用于向行驶车辆提供路线的导航辅助，但通信的距离较短。1992年，国际标准化组织定义了专用短程通信标准（Dedicated Short-Range Communication，DSRC），美国和欧洲国家为了推动车联网的发展，开展了多个车联网项目并分配了专用于车辆短程无线通信的DSRC频段。2007年，欧洲多家汽车制造商成立了Car2Car通信联盟，努力统一欧洲车辆通信协议标准，使不同制造商的车辆能够实现数据的通信。2009年，日本90%的车辆都装有车辆信息通信系统，完成了车辆数据采集与通信。2010年，美国发布了《智能交通战略研究计划》，其中详细规划了未来美国的车联网技术发展。
与国外相比，我国车联网技术起步较晚。2009年，车联网技术才起步，国内多家公司推出了车联网产品，但只能提供简单的导航和求救服务。2013～2015年，由于3G技术的成熟，该技术在车载通信系统中被广泛应用，使国内车联网产品除了基本的通信功能，还能完成实时导航、实时监控等实时通信。2016年，国内外多家汽车和通信公司共同推出了5G汽车联盟，联盟主要着眼于技术与政策法规问题，借助下一代移动网络，为车辆平台提供连接、互通及计算解决方案。2020年，中国通信学会发布了《蜂窝车联网（C-V2X）技术与产品发展态势前沿报告（2020年）》，显示我国已将发展车联网提高到国家创新战略层面。2021年，互联网大会上发布了《中国互联网发展报告（2021）》，指出车联网是汽车工业产业升级中必不可少的一部分。
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第2章系统总体方案设计及关键技术简介
2.1系统需求分析
通过查阅国内外对驾驶行为研究现状，发现进行驾驶行为评价需要长时间的车辆数据和复杂的运算，驾驶员的危险驾驶行为不能得到及时的检测和警告，为此本文设计的驾驶行为评价系统需要能够采集车辆数据，并根据车辆数据和制定的规则对驾驶行为进行评价，将驾驶行为评价结果及时的反馈给驾驶员。系统需要实现以下功能：
（1）数据采集
车辆电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）信息中存储着众多车辆数据，包括车辆速度、行驶时间、车辆故障码等数据，但不同的车辆有着不同的通信协议，车载终端需要支持不同的车辆通信协议才能获得车辆ECU信息，此外车载终端还需采集车辆的加速度数据和定位数据。
（2）数据上传
车载终端通过无线通信模块将数据上传至云服务器中，为驾驶行为评价和移动端应用程序提供数据支持。
（3）数据解析
车载终端上传至云服务器的数据包，需要按照自定义协议进行解析，获得车辆速度、车辆加速度、车辆故障码等数据。
（4）驾驶行为评价
制定驾驶行为评价规则，根据解析获得的车辆数据，进行危险驾驶行为判断，并计算驾驶行为特征参数，得到驾驶行为评价结果。
（5）数据存储
在数据库中设计数据表存储不同类型的数据，方便对数据的管理、查看与共享。
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2.2系统总体方案设计
根据上述需求分析，系统由车载终端、云服务器和移动端应用程序3部分构成。系统整体结构如图2-1所示。
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车载终端通过OBD接口与被监测车辆连接，获得供电和车辆ECU信息，车载终端以STM32作为微处理器，与车辆数据采集模块、加速度模块、定位模块和无线通信模块相配合，完成车辆数据的采集和上传。云服务器接收、解析和存储车载终端上传的车辆数据，根据解析获得的数据和制定的评价规则，对驾驶行为进行评价，在数据库设计数据表用于存储不同类别的数据。移动端应用程序用于接收云服务器下发的数据，显示行驶数据、驾驶行为特征参数、驾驶行为评价结果等数据。
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第3章车载终端设计.....................................16
3.1硬件设计.....................................16
3.1.1电源模块电路.........................16
3.1.2主控模块电路.....................................17
第4章云服务器设计及驾驶行为评价方法....................................34
4.1云服务器设计..................................34
4.1.1数据接收................................35
4.1.2数据解析...............................................35
第5章移动端应用程序开发............................43
5.1开发工具简介.........................................43
5.2登录和注册界面..........................................43
第6章系统测试与分析
6.1实验平台搭建
6.1.1 OBD模拟器简介
车载终端进行测试需要一直连接车辆OBD接口。但由于条件限制，在系统测试时，车载终端无法一直连接OBD接口，所以选用EMULATOR-8757模拟器对进行测试。
EMULATOR-8757是标准的OBD-Ⅱ汽车总系模拟器，是开发和测试标准OBD-Ⅱ产品的必备工具，使研发技术人员在室内即可完成产品的测试工作，不必连接车辆OBD进行测试，极大的提升了工作效率。该模拟器可以模拟ISO9141、KWP2000、ISO15765、J1850等多种汽车协议，该模拟器如图6-1所示。
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第7章总结与展望
近年来，我国的交通事故发生数在增加，驾驶员的驾驶行为是交通事故发生的主要原因之一，如果对危险驾驶行为进行及时的检测和警告，就可以减少交通事故的发生，为此，本文研究了基于车联网的安全驾驶行为评价系统。本文完成的工作如下：
（1）查询车联网的发展和驾驶行为的研究现状，并根据当前技术提出了基于车联网的驾驶行为评价系统。
（2）分析系统的需求，根据系统需求设计了系统总体方案。
（3）完成车载终端的硬、软件设计。硬件完成了各模块的器件选型和电路设计。软件完成了各模块的流程设计和驱动设计，完成了车载终端的主程序、数据采集和无线通信的程序设计。
（4）设计云服务器及驾驶行为评价方法。云服务器完成了数据接收、解析、处理和存储；根据解析获得的数据和制定的规则，评价了驾驶行为；设计了数据表用于存储不同类型的数据。
（5）开发移动端应用程序。用户登录应用程序查看车辆行驶数据、驾驶行为数据、驾驶行为评价结果等数据。
（6）搭建实验平台对系统进行测试。对车载终端各模块分别进行功能测试，验证各模块功能正常后，对车载终端整体进行测试；对移动端应用程序的各界面进行功能测试，对驾驶行为评价结果进行显示测试。最终实验结果表明本文设计的系统功能正常，表明了系统具有可行性。
参考文献（略）