DSRC即Dedicated Short Range Communications(专用短程通信技术)。

在ETC系统中,OBU采用DSRC技术,建立与RSU之间微波通讯链路,在车辆行进途中,在不停车的情况下,实现车辆身份识别,电子扣费,实现不停车、免取卡,建立无人值守车辆通道。

在高速公路收费,或者在车场管理中,都采用DSRC技术实现不停车快速车道。自2013年开始,所有的军车都安装OBU,通过DSRC技术实现车辆身份识别。

简介DSRC是一种高效的无线通信技术,它可以实现特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,例如车辆的“车-路”、“车-车”双向通信,实时传输图像、语音和数据信息,将车辆和道路有机连接。

DSRC设备的研发是智能交通系统(ITS)研究中的一个重要课题,广泛地应用在不停车收费、出入控制、车队管理、信息服务等领域,并在区域分割功能即小区域内车辆识别、驾驶员识别、路网与车辆之间信息交互等方面具备得天独厚的优势。

发展现状DSRC技术在智能交通系统中的应用,不断改善和提高人们的交通出行效率:

建立车-路之间的连接:根据路况情况实时提供优化的驾驶路线,缓解交通压力。

建立车-车之间的连接:提示车与车之间的安全距离,提前预警通行前方的事故,提高交通安全的系数。

迄今为止,DSRC技术比较成熟的两个应用是AVI和ETC。

在AVI应用中的DSRC设备属于射频电子标签(RFID),其主要应用在生产线货物标识、海关车辆通关、集装箱自动识别等场合。这些情况下,仅要求AVI设备具有简单的RFID功能。

在ETC应用中,早期的系统多采用记帐方式的后付款模式,也仅仅要求ETC设备具有简单的读写功能即可,但随着技术的应用和发展,ETC设备逐渐采用更加灵活、安全和低运营风险的付费方式(例如金融电子钱包),并逐渐制定出一套为之服务的DSRC标准。1

特点DSRC技术的特点

1.通信距离一般在数十米(10m~30m);

2.工作频段:ISM5.8GHz、915MHz、2.45GHz;

3.通信速率:500kbps/250kbps,能承载大宽带的车载应用信息;

4.完善的加密通信机制:支持3DES、RSA算法;高安全性数据传输机制,支持双向认证及加/解密;

5.应用领域宽广:不停车收费、出入控制、车队管理、车辆识别、信息服务等;

6.具备统一的国家标准,各种产品之间的互换性、兼容性强;

7.具备丰富的技术支持,产品多样化、专业化。

工作频段国际上DSRC专用短程通信技术曾出现3个主要的工作频段:800-900MHz、2.4GHz和5.8GHz频段,我们国家采用的是源于ISO/TC204国际标准化组织智能运输系统技术委员会(国内编号为SAC/TC268)的5.795-5.815GHz ISM频段,下行链路(D-link)500Kbp,2-AM;上行链路(U-link)250Kbp,2-PSK的技术标准。

相关通信设备DSRC标准主要涉及两类设备:路边设备RSU和车载设备OBU(On-Board Unit)。正是通过路边设备RSU与车载设备OBU之间的通信建立,使得机动车辆(装有OBU)在中速(50-60公里/小时)情况下通行在下部置有RSU天线的门架时实现车辆与路边设备RSU的数据交换,应用于EFC就是自动收费(记录,只读功能)/管理/信息交换传输/结算系统。2

标准化进程国际上几大标准化组织都开展了制定DSRC标准的工作。以美国ASTM/IEEE, 日本的ISO/TC204和欧洲CEN/TC278标准体系为代表。

早在1992年,美国ASTM就开始发展DSRC技术,主要针对ETC技术,采用915MHz频段。2002年ASTM通过E2213-02作为DSRC标准,采用5.9GHz,2003年通过改进版本E2213-03。该版本以IEEE802.11标准为基础[3],提出一系列的改进来适应车载环境的通信需求。从2004年开始美国的DSRC标准化工作转入IEEE802.11p与1609工作组进行,该系列兼容ASTM标准,该标准的最终版本是在IEEE 802.11上做部分修正,主要目的是让它可以应用于高速移动的环境。IEEE 1609系列标准已经通过试用版本,主要是DSRC的上层标准。而针对下层关键技术的IEEE802.11p还未发布正式版本。

日本的DSRC标准由TC204委员会承担,已经完成标准的制定工作。而TC204通过决议支持最终的IEEE 802.11p版本。

欧洲早在1994年就由CEN/TC278开始了DSRC标准的起草。于1997年“5.8GHz DSRC物理层和数据链路层”标准获得通过。但是欧洲的标准与美国采用的制式,频段和调制方式等都不同。

由于各国的标准不同,未来DSRC的标准走向还有待观察,有关人士预测未来可能在底层允许多种标准的存在,而采用统一的应用层协议。3

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学