Nghiên cứu các giải pháp kết nối mạng cho Giao thông thông minh

ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C CÔNG NGHÊ
̣








NGUYỄN TUẤN ANH


NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KẾT NỐI MẠNG CHO GIAO THÔNG

THÔNG MINH




LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SĨ CÔNG NGHÊ
̣
ĐIÊ
̣
N TƢ
̉
- VIÊ
̃
N THÔNG









H NI – 2013
ĐA
̣

I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C CÔNG NGHÊ
̣



NGUYỄN TUẤN ANH



NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KẾT NỐI MẠNG CHO GIAO THÔNG THÔNG
MINH


Ngnh: Công Nghệ Điện Tử - Viễn Thông
Chuyên nga

̀
nh: Kỹ thuật Điện tử
Mã số: 60 52 70



LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SĨ CÔNG NGHÊ
̣
ĐIÊ
̣
N TƢ
̉
- VIÊ
̃
N THÔNG



NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đinh Văn Dũng





H NI – 2013
1

LỜI CAM ĐOAN


Tôi xin cam đoan đây l công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các lý thuyết tham
khảo đều được trích dẫn nguồn rõ ráng. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn l trung
thực v chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình no khác.

Tác giả




Nguyễn Tuấn Anh




2


3

Mục tiêu nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài
Mục tiêu của đề ti nghiên cứu l đưa ra được các giải pháp kết nối mạng nhằm
xây dựng một hệ thống giao thông thông minh v từ đó rút ra các khuyến nghị mang tính
chất định hướng cho hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam.
Chương đầu luận văn nêu lên cái nhìn tổng quát v đưa ra các thách thức trong

việc nghiên cứu, đây l các thách thức trong nhiều mặt nhưng đều l những thách thức nổi
bật khi nghiên cứu xây dựng hệ thống ITS thực tế. Trong chương hai luận văn sẽ giới
thiệu về các dự án ITS thực tế m các nước v khu vực lớn đã xây dựng từ đó sẽ cho ta
các tham khảo quý giá từ các hệ thống đã triển khai. Sau đó l các giải pháp cho các thách
thức đã nêu ra ở chương một. Các giải pháp ny đã được nghiên cứu có một số đã được
thử nghiệm trong thực tế. Đặc biệt nghiên cứu các giải pháp cho giao thức định tuyến v
giao thức chuyển tiếp gói tin, các tính chất riêng của hệ thống giao thông sẽ tao nên sự
khác biệt tại hai mảng ny so với mạng MANET thông thường. Chương ba sẽ đưa ra khảo
sát cụ thể về đề xuất sử dụng giao thức định tuyến trong chương hai: đánh giá khả năng
ứng dụng giao thức định tuyến MANET vo mạng VANET. Từ đó rút ra kết luận đánh
giá. Chương bốn sẽ kế thừa kết quả của chương hai v ba để đưa ra một số khuyện nghị
về kiến trúc, bộ giao thức sử dụng cũng như khuyến nghị về giải pháp kết nối mạng.
Đề ti có ý nghĩa tham khảo cho các bên nghiên cứu về hệ thống giao thông thông
minh ITS mở ra cái nhìn v hướng nghiên cứu tiếp theo. Đối với nh chức trách thực hiện
xây dựng hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam, khóa luận mang tính chất định
hướng đưa ra một số khuyến nghị dựa trên các hệ thống được xây dựng sẵn của các nước
đi đầu.



4

Mục lục
Danh mục các ký hiệu v chữ viết tắt. 6
Danh mục các hình vẽ. 8
Danh mục các bảng biểu: 9
Chương 1. Tổng quan, các yêu cầu v thách thức kết nối mạng trong hệ thống ITS 10
1.1. Giới thiệu. 10
1.2. Những ứng dụng v yêu cầu trong hệ thống ITS 10
1.2.1. Các ứng dụng trong mạng xe cộ. 10

1.2.2. Các yêu cầu. 13
1.3. Các thách thức trong nghiên cứu hệ thống ITS. 17
1.3.1. Địa chỉ v địa chỉ địa lý. 17
1.3.2. Phân tích v quản lý rủi ro. 17
1.3.3. Trung tâm dữ liệu tin cậy v xác minh. 17
1.3.4. Ẩn danh, bảo mật v trách nhiệm pháp lý. 17
1.3.5. Bảo mật địa phương. 17
1.3.6. Giao thức định tuyến. 18
1.3.7. Thuật toán chuyển tiếp. 18
1.3.8. Hạn chế trễ. 18
1.3.9. Mức ưu tiên của các gói dữ liệu. 18
1.3.10. Độ tin cậy v xuyên lớp giữa lớp vận tải v lớp mạng. 18
Chương 2: Các dự án ITS thực tế v giải pháp kết nối mạng trong hệ thống ITS 19
2.1. Dự án ITS, các kiến trúc v tiêu chuẩn tại Mỹ 19
2.1.1. Tiêu chuẩn ITS: 19
2.1.2. Các dự án ITS của Mỹ: 20
2.1.3. Kiến trúc ITS v các giao thức chuẩn: 22
2.2. Dự án ITS , các kiến trúc v tiêu chuẩn tại Nhật Bản. 26
2.2.1. Các dự án ITS tại Nhật Bản: 26
2.2.2. Kiến trúc ITS v các giao thức tiêu chuẩn: 28
2.3. Dự án ITS, các kiến trúc v tiêu chuẩn ITS ở Châu âu. 31
2.3.1. Tiêu chuẩn ITS: 31
2.3.2. Dự án ITS: 32
5

2.3.3. Các kiến trúc v các giao thức tiêu chuẩn tại Châu Âu: 33
2.4. Những giải pháp cho mạng hệ thống ITS. 39
2.4.1. Địa chỉ v Địa chỉ địa lý 39
2.4.2. Phân tích rủi ro v quản lý 41
2.4.3. Trung tâm dữ tin cậy v xác minh tính tin cậy 41

2.4.4. Ẩn Danh, tính riêng tư v trách nhiệm pháp lý 43
2.4.5. Bảo mật địa phương 44
2.4.6. Giao thức định tuyến. 45
2.4.7. Thuật toán chuyển tiếp 48
2.4.8. Hạn chế trễ 58
2.4.9. Mức ưu tiên các gói dữ liệu 62
2.4.10. Độ tin cậy v cross-layering giữa lớp vận tải v lớp mạng 64
Chương 3. Đánh giá việc sử dụng giao thức định tuyến MANET vo VANET v hệ thống ITS. 67
3.1. Mô tả bi toán mô phỏng. 67
3.2. Mô phỏng. 67
3.3. Kết quả mô phỏng. 69
3.3.1. Mô phỏng khi không có các trạm thu phát vô tuyến bên đường. 69
3.3.2. Mô phỏng khi sử dụng trạm thu phát vô tuyến bên đường. 73
3.4. Kết luận 77
Chương 4. Đề xuất giải pháp kết nối mạng trong hệ thống ITS của Việt Nam 79
4.1. Hiện trạng giao thông tại Việt Nam. 79
4.1.1. Quan điểm phát triển giao thông của chính phủ . 79
4.1.2. Tầm nhìn đến năm 2030 81
4.2. Khuyến nghị áp dụng hệ thống ITS vo Việt Nam. 81
4.2.1. Khuyến nghị về kiến trúc v giao thức sử dụng. 81
4.2.2. Khuyến nghị về kết nối mạng cho hệ thống. 84
4.3. Kết luận v các hướng nghiên cứu cho tương lai. 85
Ti liệu tham khảo. 87

6

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt.

AMDS - Advisory Message Delivery Services ()
ASV - Advanced Safety Vehicle

ASL - Application Sub-Layer
AODV - Ad Hoc on demand distance vector
A-STAR - Anchor based street and traffic aware Routing
C2C-CC - Car 2 Car Communication Consortium
COIN - Clustering for Open IVC Network
CSMA/CA - Carrier sense multiple access with collision avoidance
DoS – Denial of service attack
DSRC - Dedicated Short-Range Communications
DNS - Domain Name System
DSR - Dynamic source routing
DeReHQ - Delay-Reliability-Hop
D-FPAV - Distributed Fair Power Adjustments for Vehicular environments
ECN - Explicit Congestion Notification
EMDV - Emergency message Dissemination for Vehicular environments
FCC - Federal Communication Commission
GNSS - Global Navigation Satellite System
GPS - Global Positioning System
GPSR - Greedy Perimeter stateless Routing
GPCR - Greedy Perimeter coordinate Routing
HTAS - High Tech Automotive Systems
HVTRADE - History Enhanced V-TRADE
ITS - Intelligent transportation system
ISTEA - Intermodal Surface Transportation Effiency Act
7

IHVS - Intelligent Vehicle Highway Systems
ITSA – Intelligent Transportation Society of America
ITU - International Telecommunication Union
NoW - Network on Wheels
NS-2 - The Network Simulator

MANET - A mobile ad hoc network
MOPR - MOvement Prediction based Routing
MHVB - Multi-Hop Vehicular Broadcast
MCTP - Management Component Transport Protocol
MOVE - MObility model generator for Vehicular networks
LORA-CBF - Location based Routing Algorithm using Cluster based Flooding
OBE - On Board Equipment
PDS - Probe Data Service
PROMPT - A cross-layer position-based communication protocol
RITA – Research and Innovative Technology Administration
RSE - Road-Side Equipment
SLV - Secure Location Value
STDMA - Self-Organized Time Division Multiple Access
SUMO - Simulation of Urban Mobility
TDMA / FDD - Time Division Multiple Access - Drequency Division Duplex
UMB - Urban Multi-hop Broadcast Protocol
VANET - Vehicular ad hoc network
VSC - Vehicle Safety Communications
V-TRADE - Vector-based Tracking Detection
VCWCA - Vehicle collision warning communication
WSMP - WAVE Short Message Protocol



8

Danh mục các hình vẽ.
Hình 2.1: Dải tần DSRC tại Châu âu, Mỹ v Nhật Bản.
Hình 2.2. Kiến trúc hệ thống ITS của US DOT [1].
Hình 2.3. Cấu trúc của dự án IntelliDrive(sm).

Hình 2.4. Giao thức WAVE [1].
Hình 2.6. Dải tần sử dụng trong ITS-Safety 2010.
Hình 2.7. Tái phân bố phổ tần tại Nhật Bản [1].
Hình 2.8. Cấu trúc dự án ITS Smartway.
Hình 2.9. Bộ giao thức áp dụng tại các dự án ITS Nhật Bản.
Hình 2.10. Mô tả giao thức DSRC – ALS v các giao diện dịch vụ.
Hình 2.11. Các đơn vị tiêu chuẩn hóa.
Hình 2.12. Cấu trúc ITS ISO CALM.
Hình 2.13. Kiến trúc hệ thống ITS tại Châu Âu.
Hình 2.14. Giao thức IOS CALM tương ứng với mô hình OSI.
Hình 2.15. CALM CI v Lớp mạng của CALM.
Hình 3.1. Quy trình mô phỏng hệ thống giao thông.
Hình 3.2. Mô phỏng AODV với VANET.
Hình 3.3. Thông lượng truyền với khoảng cách 300m.
Hình 3.4. Thông lượng truyền với khoảng cách 500m.
Hình 3.5. Thông lượng truyền với khoảng cách 700m.
Hình 3.6. Thông lượng thu với khoảng cách 300m.
Hình 3.7. Thông lượng thu với khoảng cách 500m.
Hình 3.8. Thông lượng thu với khoảng cách 700m.
Hình 3.9. Thông lượng gói tin rớt với khoảng cách 300m.
Hình 3.10. Thông lượng gói tin rớt với khoảng cách 500m.
Hình 3.11. Thông lượng gói tin rớt với khoảng cách 700m.
Hình 3.12. Trễ trung bình với khoảng cách 300m.
Hình 3.13. Trễ trung bình với khoảng cách 500m.
Hình 3.14. Trễ trung bình với khoảng cách 700m.
Hình 3.15. Mô phỏng AODV với ITS.
Hình 3.16. Thông lượng truyền với khoảng cách 700m.
9

Hình 3.17. Thông lượng truyền với khoảng cách 1000m.

Hình 3.18. Thông lượng thu với khoảng cách 700m.
Hình 3.19. Thông lượng thu với khoảng cách 1000m.
Hình 3.20. Thông lượng gói tin rớt với khoảng cách 700m.
Hình 3.21. Thông lượng gói tin rớt với khoảng cách 1000m.
Hình 3.22. Trễ trung bình với khoảng cách 700m.
Hình 3.23. Trễ trung bình với khoảng cách 1000m.
Hình 4.13. Cấu trúc truyền thông ITS khuyến nghị [1].
Hình 4.14. Giao thức IOS CALM [1].
Danh mục các bảng biểu:
Bảng 1.1: Các yêu cầu của các ứng dụng an ton đường bộ.
Bảng 1.2 : Các yêu cầu của các ứng dụng quản lý hiệu quả tốc độ.
Bảng 1.3. Những yêu cầu cho các ứng dụng hợp tác chuyển hướng.
Bảng 1.4. Những yêu cầu cho các ứng dụng hợp tác dịch vụ địa phương.
Bảng 1.5. Những yêu cầu cho các ứng dụng dịch vụ internet ton cầu.
Bảng 1.6. Những yêu cầu cho các ứng dụng trạm ITS.
Bảng 2.1. Các dự án ITS tại Mỹ.
Bảng 2.2. Các dự án ITS tại Nhật Bản.
Bảng 2.3. Các dự án ITS tại Châu âu (phần 1).
Bảng 2.4. Các dự án ITS tại Châu âu (phần 2).
Bảng 2.5. Các dự án ITS tại Châu âu (phần 3).
Bảng 2.6: Các giao thức định tuyến đề xuất cho VANET
Bảng 2.7. Tổng hợp giao thức chuyển tiếp trong VANETS
Bảng 3.1. Các thông số mô phỏng.



10

Chƣơng 1. Tổng quan, các yêu cầu và thách thức kết nối
mạng trong hệ thống ITS

1.1. Giới thiệu.
Hệ thống mạng xe cộ l hệ thống sử dụng các ứng dụng liên quan phương tiện giao
thông, người điều khiển, hnh khách tham gia giao thông v cả người đi bộ. Hệ thống
giao thông thông minh (ITS) nhằm mục tiêu l điều phối sắp xếp hoạt động của xe,
phương tiện giao thông, hỗ trợ người điều khiển giao thông v các thông tin khác, cùng
với các ứng dụng thuận tiện cho hnh khách. Ví dụ như hệ thống thu phí tự động, trình
điều khiển hỗ trợ hệ thống
Hệ thống ny đã được nghiên cứu để có thể đưa ra được một tiêu chuẩn chung có
các nguyên tắc hướng dẫn, yêu cầu v các giải pháp cho hệ thống truyền thông liên quan.
Sự quan tâm đến hệ thống ITS không chỉ do các ứng dụng v các lợi ích tiềm năng của nó
m còn do những thách thức v quy mô của các giải pháp. Thách thức kỹ thuật chính cần
vượt qua đó l tính di động của các phương tiện, bản chất của các ứng dụng thời gian thực
với rất nhiều hệ thống v yêu cầu liên quan. Hơn nữa, các ứng dụng ITS yêu cầu thông tin
được truyền giữa các ô tô trong mạng lười xe cộ như l một mạng ad_hoc có quy mô lớn.
Những thách thức v cơ hội tạo nên sự hấp dẫn của mạng xe cộ đối với các chính
phủ, các ngnh công nghiệp v giới nghiên cứu công nghệ. Giữa năm 2000 tới năm 2009
một số bi báo đã xuất hiện viết về mạng xe cộ gồm nhiều chủ đề khác nhau từ các ứng
dụng xe thông minh tới các giao thức định tuyến.
1.2. Những ứng dụng và yêu cầu trong hệ thống ITS
1.2.1. Các ứng dụng trong mạng xe cộ.
Các ứng dụng mạng xe cộ có thể được phân loại như sau:
- Ứng dụng an ton đường bộ;
- Giao thông hiệu quả v quản lý các ứng dụng;
- Ứng dụng thông tin giải trí.
1.2.1.1. Các ứng dụng an toàn đƣờng bộ:
Hoạt động ứng dụng an ton đường bộ chủ yếu được sử dụng để giảm tai nạn giao
thông v mất mát tới người. Các tai nạn đa phần có liên quan đến các giao lộ, các va chạm
từ phía sau xe v bên thân xe. Các ứng dụng an ton đường bộ sẽ cung cấp thông tin v hỗ
trợ cho người điều khiển để tránh va chạm giữa các xe. Việc ny có thể được thực hiện
bằng cách chia sẻ thông tin giữa các xe v các đơn vị ở bên đường sau đó sẽ được sử dụng

11

để dự đoán va chạm v thông báo trở lại. [1] Những thông tin ny bao gồm các thông tin
như vị trí xe, vị trí ngã tư, tốc độ v khoảng cách của các nhóm xe. Bên cạnh đó, thông tin
trao đổi giữa các xe v các đơn vị ở bên đường được sử dụng để xác định các vị trí nguy
hiểm trên đường, chẳng hạn như đường trơn hoặc ổ g.
- Cảnh báo va chạm tại giao lộ: các nguy cơ va chạm bên thân cho xe đang tiếp cận
nút giao thông được phát hiện bằng chính phương tiện hoặc đơn vị ở bên đường. Thông
tin ny được báo hiệu cho các phương tiện tiếp cận để giảm bớt nguy cơ va chạm bên
hông xe.
- Hỗ trợ thay đổi ln đường: giảm nguy cơ va chạm bên cho các phương tiện đang
thực hiện thay đổi ln đường đặc biệt với các điểm mù cho xe tải.
- Cảnh báo xe vượt: nhằm mục đích để ngăn chặn va chạm giữa các xe trong khi
các xe vượt qua nhau, Ví dụ: khi một chiếc xe 3 nói với xe 1 sẵn sng để vượt qua xe 1,
trong khi đó một chiếc xe khác l xe 2 nói rằng xe ny đã sẵn sng vượt xe 3. Va chạm
giữa xe 3 v xe 2 được ngăn chặn khi xe 2 thông báo với xe 3 để ngăn chặn thủ tục vượt
qua của nó.
- Cảnh báo va chạm đầu xe: nguy cơ về vụ va chạm của đầu xe được giảm bằng
cách gửi cảnh báo sớm cho các phương tiện đang đi theo hướng ngược nhau. Trường hợp
sử dụng ny cũng được ký hiệu l " Do Not Pass Warning ".
- Cảnh báo va chạm từ phía sau: giảm nguy cơ va chạm từ phía sau, ví dụ giảm tốc
độ do có khúc cua (ví dụ, các đường cong, đồi núi trọc). Các trình điều khiển của một
chiếc xe được thông báo về một nguy cơ có thể từ phía sau va chạm.
- Hợp tác cảnh báo va chạm phía trước: một nguy cơ xảy ra tai nạn va chạm phía
trước được phát hiện thông qua sự hợp tác giữa các xe. Các loại tai nạn ny sau đó tránh
được bằng cách sử dụng một trong hai cách đó l hợp tác giữa các xe hoặc thông qua trợ
giúp lái xe.
- Cảnh báo xe cần đi khẩn cấp: khi một chiếc xe cần di chuyển khẩn cấp hoạt động,
ví dụ như xe cứu thương, xe cảnh sát, sẽ có thông báo cho các xe khác trong các vùng lân
cận để giải phóng một hnh lang khẩn cấp. Những thông tin ny có thể được tái phát sóng

trong khu vực lân cận bởi các xe khác v các đơn vị ở bên đường.
- Pre-crash Sensing / Cảnh báo: sử dụng trong trường hợp một vụ tai nạn l không
thể tránh khỏi sẽ diễn ra. Phương tiện đi lại v các đơn vị bên đường sẽ chia sẻ thông tin
để dự đoán va chạm. Các thông tin trao đổi chi tiết bao gồm: các dữ liệu vị trí v kích
thước xe v nó có thể được sử dụng để kích hoạt các ứng dụng tối ưu hóa các thiết bị xe
để lm giảm tác động của vụ tai nạn. Những thiết bị như vậy có thể l thiết bị truyền
động, túi khí, dây đai an ton cơ giới.
- Hỗ trợ hợp tác hợp nhất: Khi xe tham gia trong một đường giao nhau tự động
đm phán hợp tác với nhau v với các đơn vị ở bên đường để tránh va chạm.
12

- Đèn phanh điện tử khẩn cấp: Khi một xe sử dụng phanh cứng sẽ được thông báo
cho các loại xe khác, bằng cách sử dụng sự hợp tác của các xe khác hoặc các đơn vị ở bên
đường, về tình trạng ny.
- Cảnh báo lái xe sai: phát hiện một chiếc xe đi sai đường, ví dụ như, đường cấm,
thì sẽ được báo hiệu tình trạng ny cho các phương tiện v các đơn vị khác ở bên đường.
- Cảnh báo xe đứng yên: sử dụng trong trường hợp bất kỳ chiếc xe đã bị vô hiệu
hóa, do một tai nạn, sự cố hoặc lý do no khác, thông báo cho các loại xe khác v các đơn
vị ở bên đường về tình trạng ny.
- Cảnh báo giao thông điều kiện: bất kỳ chiếc xe phát hiện một sự thay đổi giao
thông một cách nhanh chóng, thông báo cho các loại xe khác v các đơn vị ở bên đường
về tình trạng ny.
- Vi phạm tín hiệu cảnh báo: một hoặc nhiều đơn vị bên đường phát hiện một hnh
vi vi phạm tín hiệu giao thông. Thông tin ny được gửi đi từ các đơn vị ở bên đường cho
tất cả các xe trong khu vực.
- Cảnh báo nguy cơ rủi ro va chạm: một đơn vị ở bên đường phát hiện một nguy cơ
va chạm giữa hai hoặc nhiều xe m không có khả năng giao tiếp. Thông tin ny được gửi
từ các đơn vị ở bên đường tới tất cả các loại xe trong khu vực có sự kiện ny.
- Thông báo vị trí nguy hiểm: Khi bất kỳ chiếc xe hoặc bất cứ con đường gây nguy
hiểm các đơn vị tín hiệu bên đường sẽ thông báo về các vị trí nguy hiểm, chẳng hạn như

một trở ngại trên đường, công trường xây dựng hoặc điều kiện đường trơn trượt.
- Cảnh báo Loss: cho phép các trình điều khiển của một chiếc xe thông báo một sự
kiện mất kiểm soát với các xe xung quanh. Khi nhận được thông tin ny, những chiếc xe
xung quanh xác định sự liên quan của sự kiện v cung cấp một cảnh báo cho các trình
điều khiển, nếu thích hợp.
1.2.1.2. Giao thông hiệu quả và ứng dụng quản lý:
Giao thông hiệu quả v ứng dụng quản lý tập trung vo việc cải thiện lưu lượng
giao thông xe, điều phối hỗ trợ giao thông v cung cấp, cập nhật thông tin địa phương,
bản đồ nói chung, các thông điệp liên quan đến không gian hoặc thời gian [1].
- Quản lý tốc độ: Quản lý tốc độ l các ứng dụng quản lý nhằm mục đích hỗ trợ các
trình điều khiển nhằm quản lý tốc độ v để tránh những trường hợp dừng xe không cần
thiết. Thông báo giới hạn tốc độ được quy định theo hon cảnh.
- Hợp tác chuyển hướng: Đây l loại ứng dụng được sử dụng để nâng cao hiệu quả
quản lý lưu lượng xe bằng cách quản lý các chuyển hướng của xe thông qua sự hợp tác
giữa các xe v thông qua hợp tác giữa các xe v các đơn vị ở bên đường. Một số ví dụ của
loại ny l thông tin giao thông v đề nghị hnh trình dự phòng, hợp tác điều khiển hnh
trình thích ứng v platooning.
13

1.2.1.3. Ứng dụng thông tin giải trí:
- Hợp tác với các dịch vụ địa phương: Đây l loại của các ứng dụng tập trung vo
thông tin giải trí m có thể thu được từ các dịch vụ tại địa phương dựa như điểm được
thông báo có thể truy cập, thương mại điện tử địa phương v các phương tiện truyền
thông .
- Dịch vụ Internet ton cầu: Tập trung vo dữ liệu thu được từ các dịch vụ Internet
ton cầu. Ví dụ điển hình l dịch vụ cộng đồng, trong đó bao gồm bảo hiểm v dịch vụ ti
chính, quản lý đội xe v quản lý khu vực bãi đậu xe, v trạm dừng. Trong đó tập trung
vo các bản cập nhật phần mềm v dữ liệu.
1.2.2. Các yêu cầu.
Yêu cầu của mạng xe cộ có nguồn gốc bằng cách nghiên cứu các yêu cầu của các

ứng dụng dnh cho mạng xe cộ v các trường hợp sử dụng.
1.2.2.1. Phân loại các yêu cầu: Các yêu cầu của mạng xe cộ có thể được chia
thnh các loại sau đây:
a. Yêu cầu chiến lược:
(1) Mức độ triển khai mạng lưới xe cộ, ví dụ như, ngưỡng triển khai tối thiểu.
(2) Chiến lược được xác định bởi các chính phủ v bên thực hiện.
b. Yêu cầu kinh tế: Những yêu cầu ny liên quan đến các yếu tố kinh tế, chẳng hạn
như giá trị kinh doanh khi giá trị tối thiểu đạt được, nhận thức giá trị của khách hng
trong những trường hợp sử dụng, chi phí mua, chi phí duy trì v thời gian thu hổi vốn đầu
tư trên ton cầu.
c. Yêu cầu về khả năng hệ thống:
Khả năng liên lạc vô tuyến: chẳng hạn như : Phạm vi liên lạc vô tuyến; kênh tần số
vô tuyến tuyến điện được sử dụng; băng thông v tỷ lệ bit; tính bền vững của các kênh
thông tin liên lạc vô tuyến tuyến điện, mức độ tái truyền của các tuyên vô tuyến, khó khăn
tín hiệu. Khả năng mạng lưới xe cộ, chẳng hạn như: độ phổ biến: unicast, broadcast,
multicast, geocast; tập hợp dữ liệu; điều khiển tắc nghẽn; thông báo ưu tiên; quản lý
phương tiện kênh v thực hiện kết nối; hỗ trợ IPv6 hoặc IPv4 địa chỉ; quản lý di động kết
hợp với những thay đổi của địa điểm điểm truyền tin với Internet.
Khả năng định vị xe tuyệt đối chẳng hạn như: Global Navigation Satellite System
(GNSS), hệ thống định vị ton cầu (GPS); Khả năng định vị kết hợp: GNSS kết hợp với
thông tin được cung cấp bởi một bản đồ địa lý địa phương [1].
Khả năng khác của chiếc xe: phương tiện giao tiếp cho các bộ cảm biến v radar;
khả năng chiếc xe chuyển hướng.
14

Phương tiện truyền thông khả năng bảo mật: tôn trọng sự riêng tư v ẩn danh; tính
ton vẹn v bảo mật; khả năng chống các cuộc tấn công an ninh bên ngoi; xác thực của
dữ liệu nhận được; dữ liệu v tính ton vẹn của hệ thống.
d. Yêu cầu hiệu suất hệ thống: Hiệu suất phương tiện truyền thông, chẳng hạn như
thời gian trễ tối đa, tần số cập nhật v gửi lại thông tin; định vị chính xác xe; hệ thống

đáng tin cậy v đáng tin cậy, chẳng hạn như vùng phủ sóng vô tuyến, tỷ lệ lỗi bit,
blackzones (vùng không an ton); thực hiện các hoạt động an ninh, chẳng hạn như thực
hiện ký v xác minh các tin nhắn v chứng chỉ.
e. Yêu cầu tổ chức: Những yêu cầu ny liên quan đến các hoạt động tổ chức liên
quan đến việc triển khai, đó l: chung v nhất quán đặt tên kho lưu trữ v thư mục địa chỉ
cho các ứng dụng v các trường hợp sử dụng ứng dụng; phân bổ địa chỉ IPv6 hoặc IPv4;
tổ chức phù hợp để đảm bảo khả năng tương tác giữa các hệ thống giao thông thông minh
khác nhau; phù hợp tổ chức để đảm bảo sự hỗ trợ của các yêu cầu an ninh; tổ chức phù
hợp để đảm bảo phân phối ton cầu của tên ton cầu v địa chỉ trong xe.
f. Yêu cầu pháp lý: Những yêu cầu ny liên quan đến trách nhiệm pháp lý: hỗ trợ
v tôn trọng sự riêng tư của khách hng, hỗ trợ trách nhiệm / trách nhiệm của các tác
nhân, Hỗ trợ chặn hợp pháp.
g. Tiêu chuẩn v các yêu cầu chứng nhận: Những yêu cầu ny liên quan đến tiêu
chuẩn hóa v chứng nhận, đó l: hỗ trợ tiêu chuẩn hóa hệ thống, hỗ trợ của trạm chuẩn
hóa hệ thống giao thông thông minh, hỗ trợ kiểm tra sự phù hợp của sản phẩm v dịch vụ,
hỗ trợ thử nghiệm khả năng tương tác hệ thống, hỗ trợ quản lý rủi ro hệ thống.
1.2.2.2. Yêu cầu hệ thống trong khi thực hiện sử dụng một số trƣờng hợp:
Phần ny, trình by một số các yêu cầu về hiệu năng hệ thống trong một số trường
hợp sử dụng được đề cập trong phần 1.2.1:
a) Yêu cầu hệ thống thực hiện "các ứng dụng an ton đường bộ ": Yêu cầu hệ
thống hiệu suất của các ứng dụng an ton đường hoạt động được đưa ra trong bảng 1.1.
Khoảng cách phủ sóng kết hợp với các loại ứng dụng khác nhau từ 300 m đến 20000 mét
tùy thuộc vo trường hợp sử dụng.
b) Hiệu năng hệ thống yêu cầu " giao thông hiệu quả v quản lý các ứng dụng: Yêu
cầu hiệu suất hệ thống của các ứng dụng quản lý tốc độ được đưa ra trong Bảng 1.2.
Khoảng cách phủ sóng liên kết với các loại ứng dụng khác nhau từ 300 mét đến 5000 mét,
tùy thuộc vo các trường hợp sử dụng.
Yêu cầu hiệu suất hệ thống của các ứng dụng điều hướng hợp tác được đưa ra
trong Bảng 1.3. Khoảng cách phủ sóng liên kết với các loại ứng dụng khác nhau từ 0 mét
đến 1000 mét, tùy thuộc vo trường hợp sử dụng.

15

Trƣờng hợp sử dụng
Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Cảnh báo va chạm tại
giao lộ
Quảng bá tin nhắn định kì
10 Hz
<100 ms
Hỗ trợ chuyển ln xe
Hợp tác giữa các xe
10 Hz
<100 ms
Cảnh báo vượt xe
Quảng bá trạng thái vượt xe
10 Hz
<100 ms
Cảnh báo va chạm đầu
xe
Quảng bá tín hiệu xe
10 Hz
<100 ms
Hợp tác cảnh báo v
chạm phía trước
Truyền thông giữa các xe
nhằm hợp tác nâng cao nhận
thức của các xe về vấn đề sắp

tới
10 Hz
<100 ms
Cảnh báo xe cần đi khẩn
cấp
Phát quảng bá thông tin
10 Hz
<100 ms
Hỗ trợ hợp tác hợp nhất
Truyền thông giữa các xe
nhằm hợp tác nâng cao nhận
thức của các xe về vấn đề sắp
tới
10 Hz
<100 ms
Cảnh báo nguy cơ rủi ro
va chạm
Các tin nhắn định kì có thời
gian hạn chế trong sự kiện
10 Hz
<100 ms
Bảng 1.1: Các yêu cầu của các ứng dụng an ton đường bộ.
Trƣờng hợp sử dụng
Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Quản lý giới hạn tốc độ
dựa trên từng hon cảnh
thực tế

Phát quảng bá tin nhắn theo
định kì không giới hạn thời
gian phát
1 – 10 Hz phụ
thuộc công nghệ
Không yêu cầu
Tư vấn tốc độ tối ưu
Phát quảng bá tin nhắn theo
định kì không giới hạn thời
gian phát
10 Hz
<100 ms
Bảng 1.2 : Các yêu cầu của các ứng dụng quản lý hiệu quả tốc độ.
Trƣờng hợp sử dụng
Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Thu phí điện tử
Sử dụng internet trên xe v
truyền unicast full duplex
session
1 Hz
< 200 ms
Hợp tác điều khiển hnh
trình
Hỗ trợ hợp tác
2 Hz (một số hệ
thống l 25 Hz
[20])

< 100 ms
16

Hợp tác giữa các xe – hệ
thống đường cao tốc tự
động (platoon)
Hỗ trợ hợp tác
2 Hz
< 100 ms
Bảng 1.3. Những yêu cầu cho các ứng dụng hợp tác chuyển hướng.
c) Yêu cầu hệ thống thực hiện "hợp tác dịch vụ địa phương":
Yêu cầu hệ thống thực hiện các ứng dụng "hợp tác dịch vụ địa phương" được đưa
ra trong Bảng 1.4. Khoảng cách phủ sóng liên kết với các loại ứng dụng khác nhau từ 0 m
đến phạm vi đầy đủ thông tin liên lạc, tùy thuộc vo trường hợp sử dụng.
Trƣờng hợp sử dụng
Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Điểm dịch vụ
Phát quảng bá định kỳ v
thường xuyên
1 Hz
< 500 ms
ITS địa phương , thương
mại điện tử địa phương
Truyền full duplex; giữa các
đơn vị bên đường v xe
1 Hz
< 500 ms

Tải đa phương tiện
Người dùng truy nhập vo
web
1 Hz
< 500 ms
Bảng 1.4. Những yêu cầu cho các ứng dụng hợp tác dịch vụ địa phương.
d) Yêu cầu hệ thống thực hiện "dịch vụ Internet ton cầu":
Yêu cầu hệ thống thực hiện các ứng dụng dịch vụ cộng đồng được cho trong bảng
1.5. Khoảng cách phủ sóng thay đổi từ 0 m tới phạm vi đầy đủ thông tin liên lạc, tùy
thuộc vo các trường hợp sử dụng.
Trƣờng hợp sử dụng
Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Dịch vụ bảo hiểm v ti
chính
Truy nhập vo internet
1 Hz
< 500 ms
Quản lý đội xe
Truy nhập vo internet
1 Hz
< 500 ms
Bảng 1.5. Những yêu cầu cho các ứng dụng dịch vụ internet ton cầu.
Yêu cầu hiệu suất hệ thống của các ứng dụng trạm (ITS) được đưa ra trong bảng
1.6. Khoảng cách phủ sóng liên kết với các loại ứng dụng khác nhau từ 0 mét phạm vi đầy
đủ thông tin liên lạc.

Trƣờng hợp sử dụng

Phƣơng thức truyền thông
Tần số truyền
nhỏ nhất
Độ trễ
Cung cấp cập nhật dữ
liệu phần mềm cho xe
Truy nhập vo internet
1 Hz
< 500 ms
17

Bảng 1.6. Những yêu cầu cho các ứng dụng trạm ITS.
1.3. Các thách thức trong nghiên cứu hệ thống ITS.
Nhiều ứng dụng khác nhau, từ các ứng dụng hệ thống thông tin giải trí, chẳng hạn
như l phương tiện truyền thông tải về, các ứng dụng an ton giao thông, như lái xe hỗ trợ
hợp tác nâng cao nhận thức, đều có các yêu cầu đa dạng về các công nghệ mạng hỗ trợ xe
cộ. Những yêu cầu đa dạng dẫn đến một số thách thức trong nghiên cứu.
1.3.1. Địa chỉ và địa chỉ địa lý.
Một số ứng dụng của hệ thống giao thông thông minh yêu cầu các thông số về địa
chỉ vị trí của xe hoặc vị trí của một khu vực địa lý. Tính di động lm cho việc theo dõi v
quản lý "địa chỉ địa lý" cực kỳ khó khăn, đây l một thách thức cần vượt qua.
1.3.2. Phân tích và quản lý rủi ro.
Phân tích v quản lý rủi ro l yêu cầu xác định, quản lý v phân tích các mối đe
dọa v các cuộc tấn công trong giao tiếp xe cộ. Giải pháp đề phòng các cuộc tấn công đã
được đề xuất, nhưng các mô hình hnh vi của kẻ tấn công vẫn còn thiếu.
1.3.3. Trung tâm dữ liệu tin cậy và xác minh.
Đối với nhiều ứng dụng xe sự tin cậy của các dữ liệu có ích hơn sự tin cậy của các
nút đang truyền thông dữ liệu ny. Trung tâm dữ liệu tin cậy cung cấp thông tin tin cậy
nghĩa l các ứng dụng xe để đảm bảo rằng các thông tin truyền thông được tin cậy v
người nhận có thể xác minh tính ton vẹn của thông tin nhận được để bảo vệ mạng xe cộ

khỏi các lưu lượng truy cập giả mạo xâm nhập trên đường vận chuyển, các mối đe dọa an
ninh v các cuộc tấn công.
1.3.4. Ẩn danh, bảo mật và trách nhiệm pháp lý.
Các phương tiện nhận được thông tin từ các phương tiện khác hoặc các thực thể
mạng khác có thể bằng cách no đó tin tưởng vo thực thể tạo ra thông tin ny. Đồng thời,
tính bảo mật của nguồn thông tin l một quyền cơ bản được bảo vệ ở nhiều nước bởi luật.
Bảo mật có thể được cung cấp bằng cách sử dụng nhận dạng xe vô danh. Một trong
những thách thức chính ở đây l sự phát triển của một giải pháp có thể để hỗ trợ cho sự
cân bằng giữa sự riêng tư, xác thực v trách nhiệm, khi mạng có tiết lộ thông tin truyền
thông v nguồn gốc thông tin cho các cơ quan chính phủ nhất định.
1.3.5. Bảo mật địa phƣơng.
L khả năng "từ chối dịch vụ” (DoS) có thể phục hồi cơ chế, liên quan đến các ứng
dụng bảo vệ mạng lưới xe chống lại những kẻ tấn công cố tình lấy thông tin về vị trí của
xe.
18

1.3.6. Giao thức định tuyến.
Định tuyến luôn l bi toán cần giải quyết cho các hệ thống truyền thông. Mặc dù
hoạt động của các mạng VANET gần giống với với của MANET, song tính chất di động
tốc độ cao v đặc điểm chuyển động không thể đoán trước l những vấn đề cần xem xét.
1.3.7. Thuật toán chuyển tiếp.
Chuyển tiếp các gói tin khác so với định tuyến, mục tiêu của định tuyến l chọn
con đường tốt nhất có thể để đến điểm đích, trong khi chuyển tiếp l có liên quan về việc
lm thế no các gói dữ liệu được chuyển giao từ một nút khác sau khi một tuyến đường
được chọn. Mạng xe với các topo thay đổi liên tục v phức tạp thì để có thuật toán chuyển
tiếp tốt l thách thức lớn cần giải quyết.
1.3.8. Hạn chế trễ.
Gói dữ liệu được gửi bởi các ứng dụng cho mạng xe cộ thường có thời gian truyền
v vị trí để có thể truyền chính xác. Thách thức chính l việc thiết kế các giao thức cho
truyền thông của xe để cung cấp hiệu suất trễ tốt theo các rng buộc với tốc độ xe, kết nối

không đáng tin cậy, v những thay đổi topo nhanh.
1.3.9. Mức ƣu tiên của các gói dữ liệu.
Gói dữ liệu thực hiện an ton giao thông v thông tin hiệu quả giao thông thường
có ý nghĩa cao hơn v do đó sẽ cần được chuyển nhanh hơn các gói khác. Phần lớn các
hoạt động nghiên cứu đã tập trung vo việc lm thế no để cung cấp các ưu tiên cao nhất.
Khi trường hợp khẩn cấp xảy ra, việc sử dụng kênh có khả năng suy giảm do tính quảng
bá lớn của tin nhắn khẩn cấp.
1.3.10. Độ tin cậy và xuyên lớp giữa lớp vận tải và lớp mạng.
Do tính chất không dây của mạng lưới, một tuyến đường có thể đột nhiên phá vỡ.
Do đó, điều quan trọng l cung cấp cng nhiều tuyến đường đáng tin cậy cng tốt. Thiết
kế giao thức cross-layer, trong đó khoảng giữa lớp giao vận v các lớp định tuyến, có thể
mang lại lợi ích trong các mạng xe hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực v đa phương tiện.
19

Chƣơng 2: Các dự án ITS thực tế và giải pháp kết nối mạng
trong hệ thống ITS
Trong chương dưới đây sẽ giới thiệu các chương trình dự án mạng giao thông
thông minh lớn ở Mỹ, Nhật Bản, Châu Âu. Cấu trúc của các hệ thống ITS giúp xác định
các trường phái tiếp cận v giải quyết vấn đề trong ITS trên thế giới. Phần sau đó sẽ đưa
ra các giải pháp để giải quyết những thách thức đã nêu trong chương 1 v thách thức còn
tồn tại trong các dự án ITS.
2.1. Dự án ITS, các kiến trúc và tiêu chuẩn tại Mỹ
Các ngnh công nghiệp, chính phủ v các trường đại học tại Mỹ đã đạt các thnh
tựu đáng kể trong các dự án như US IntelliDrive(sm)
1
, CAMP/VSC-2; CICAS,
SafeTrip21, California PATH. Bộ giao thức WAVE được định chuẩn bởi giao thức tiêu
chuẩn IEEE 802.11p v giao thức IEEE 1609, giao thức được dùng trong các dự án trên
ngoại trừ Safe Trip 21, [1]
2.1.1. Tiêu chuẩn ITS:

Năm 1991, Quốc hội Hoa Kỳ thông qua ISTEA ( Intermodal Surface
Transportation Effiency Act) yêu cầu tạo ra các chương trình IHVS (Intelligent Vehicle
Highway Systems). Mục tiêu của chương trình ny l để tăng tính an ton v hiệu quả
giao thông v giảm ô nhiễm v tiết kiệm nhiên liệu khi xe sử dụng cơ sở hạ tầng đường bộ
quốc gia. Bộ giao thông vận tải Hoa Kỳ (The U.S. Department of Transportation - DOT)
chịu trách nhiệm về chương trình IHVS đã tìm kiếm sự hợp tác của ITSA – Hiệp hôi giao
thông thông minh Mỹ (Intelligent Transportation Society of America).
Hiện nay việc nghiên cứu v cải tiến của DOT được quản lý v điều hnh bởi
RITA – Trung tâm nghiên cứu v quản lý sáng tạo công nghệ (Research and Innovative
Technology Administration). Đến năm 1996, một đơn vị có tên l National ITS
Architecture đã được phép xây dựng IHVS. Các dịch vụ IHVS hiện nay đang được biết
đến như l Hệ thống giao thông thông minh ITS. National ITS Architecture đã sử dụng
truyền thông không dây hỗ trợ thực hiện nhiều dịch vụ ITS.
Dịch vụ ITS đầu tiên, chẳng hạn như việc thu phí tự động, được sử dụng phổ tần số
giữa 902 MHz v 928 MHz. Băng tần ny quá nhỏ, do đó vo năm 1997 National ITS
Architecture đã kiến nghị với FCC - Ủy ban truyền thông liên bang (Federal
Communication Commission) cho một băng tần 75 MHz trong dải tần số 5,9 GHz như l
một DSRC - Dedicated Short-Range Communications. Việc phân bổ tần số DSRC cho
ITS được thực hiện vo năm 1999, đó l dải tần 75 MHz từ 5,85 – 5,925 GHz. Đặc biệt,
20

nó được đã đề nghị áp dụng một tiêu chuẩn vật lý v lớp giao thức truy cập duy nhất v đề
xuất sử dụng một trong số đó l quy đinh tiêu chuẩn ASTM.

Hình 2.1: Dải tần DSRC tại Châu âu, Mỹ v Nhật Bản. [1]
Đặc điểm kỹ thuật ny đã được quy định trong ASTM E2213-02 dựa trên chuẩn
IEEE 802.11. Bắt đầu vo năm 2004, IEEE Task Group phát triển việc sửa đổi các tiêu
chuẩn 802.11 bao gồm thêm các môi trường xe cộ được dựa trên các đặc điểm kỹ thuật
E2213-02 ASTM. Bản sửa đổi ny hiện đang được biết đến như IEEE 802.11p.
Hoạt động của nhóm IEEE 1609 bắt đầu xác định thêm các lớp của bộ giao thức.

Các giao thức tiêu chuẩn ny l: IEEE 1609,1 quản lý ti nguyên [28], IEEE 1609,2 an
ninh, IEEE 1609,3 mạng, IEEE 1609,4 hoạt động đa kênh. Sự kết hợp của tiêu chuẩn
IEEE 802.11p v giao thức IEEE 1609 được ký hiệu l WAVE - Wireless Access in
Vehicular Environments ( Giao thức truy cập không dây trong các môi trường xe cộ). Một
cơ quan tiêu chuẩn ITS khác đang hoạt động ở Mỹ l SAE (Society of Automotive
Engineers) , thnh lập vo năm 1905. SAE hoạt động trong nhiều lĩnh vực, trong đó có
hợp tác với nhóm IEEE 1609, đang lm việc trên tiêu chuẩn định dạng tin nhắn có thể
được sử dụng bởi các giao thức IEEE 1609. Một ví dụ l tiêu chuẩn SAE J2735 được sử
dụng bởi 1609,3 IEEE WSMP (Wave Short Message Protocol).[1]
2.1.2. Các dự án ITS của Mỹ:
IntelliDrive (Sm): Một số khuyến nghị được bắt nguồn từ IntelliDrive(sm) đã
được kiểm tra v ứng dụng trong năm 2009:
Truyền thông: Sự tích hợp cơ sở hạ tầng xe cộ chứng minh khái niệm hệ thống
thông tin đáp ứng những yêu cầu cơ bản, tuy nhiên còn rất nhiều thiếu sót trong tiêu
21

chuẩn DSRC/WAVE đã được xác định chủ yếu liên quan đến sự di chuyển tương quan
giữa xe v môi trường đường bộ. Các đặc điểm kỹ thuật của các giao thức không được
xem xét khi truyền v nhận có chuyển động tương đối với nhau. Đặc biệt, với tiêu chuẩn
DSRC/WAVE v truyền thông radio bình thường thì thông tin đều được điều chế v phải
kèm theo các phương pháp đảm bảo chất lượng tín hiệu [1].
Định vị: chức năng định vị l cần thiết, nhưng có thể chỉ l dự phòng v không nên
quy định vì không phải tất cả các thiết bị đầu cuối đều có hệ thống định vị GPS vì lý do
kinh tế. Hơn nữa công việc quan trọng đó l phải thực hiện để cải thiện độ chính xác vị trí
v sẵn sng trong mọi tình huống, có nghĩa l phải khảo sát các giải pháp khi có GPS v
khi không có GPS.
Kiểm tra bảo mật: TVII đã chứng minh các chức năng bảo mật cơ bản có thể được
thực hiện v lm việc trong bối cảnh của hệ thống. Tuy nhiên, nhiều điều cần được thực
hiện trong việc phân tích các mối đe dọa bảo mật v hiểu được lm thế no để phát hiện
các mối đe họa hay sự tấn công. Hơn nữa, các chương trình ký kết vô danh (the

anonymous signing scheme) tiếp tục được phân tích, mô phỏng v thực hiện. Việc ký kết
thông điệp v chiến lược xác minh cho các tin nhắn tốc độ cao, chẳng hạn như các tin
nhắn Heartbeat cần được tinh chỉnh v phân tích để thực hiện thông quá một cách tối ưu
sự kết hợp giữa an ninh v hệ thống.
Dịch vụ Tư vấn phân phối tin nhắn - Advisory Message Delivery Services
(AMDS): AMDS thực hiện tốt trong quá trình kiểm tra VII POC, nhưng nó có thể cải
thiện mạnh mẽ hơn v dễ dng để sử dụng hơn. Nó khuyến cáo rằng hệ thống cần được
cải thiện, như vậy nó rất rõ rng, lm thế no giải thích được sự ưu tiên của các tin nhắn
trong bối cảnh hoạt động của người dùng khác nhau. Trong đó, các tiêu chí kích hoạt cần
phải được điều chỉnh Hơn nữa, việc quản lý tổng thể của hệ thống theo đúng cách thiết
lập các thông số cấu hình v xác định các thông số AMDV cần được xem xét cụ thể hơn.
Dịch vụ thăm dò dữ liệu - Probe Data Service (PDS): Dịch vụ ny đã được dùng
trong thực tế, nhưng nó không được xóa khi số lượng lớn các dữ liệu l cần thiết, vì trong
hầu hết các điều kiện, các tin nhắn được gửi từ các phương tiện bằng đường truyền ưu
tiên khá lãng phí. Hơn nữa, các quy tắc đã được sử dụng để ngăn chặn việc theo dõi một
chiếc xe để duy trì sự riêng tư l khá phức tạp. Các quy định về tính bảo mật thông tin
được sử dụng cho PDS cũng được tích hợp trong quá trình thu thập dữ liệu, như vậy nó có
thể được hiểu v kiểm soát khi PDS nên được sử dụng v khi no không.
Truyền thông an ton- Vehicle Safety Communications (VSC): VSC tổ hợp yêu
cầu của một số ứng dụng an ton giao thông. Trong đó các vấn đề quan trọng nhất l:(1)
thông điệp an ton nên có một độ trễ tối đa 100 ms, (2) tần số l 10 tin nhắn mỗi giây v
(3) họ sẽ có thể đi trong một phạm vi tối thiểu 150 mét [1].
22

2.1.3. Kiến trúc ITS và các giao thức chuẩn:
Kiến trúc đầu tiên được giới thiệu l kiến trúc được mô tả bởi US DOT v được
xem l Kiến trúc ITS quốc gia - National ITS Architecture. National ITS Architecture
được sự đóng góp của nhiều thnh phần của cộng đồng ITS Mỹ, chẳng hạn như ngnh
giao thông vận tải, kỹ sư hệ thống, phát triển hệ thống, các chuyên gia công nghệ, tư vấn.
Nó cung cấp một khuôn khổ chung m có thể được sử dụng bởi cộng đồng ITS cho việc

lập kế hoạch, xác định v tích hợp ITS.

Hình 2.2. Kiến trúc hệ thống ITS của US DOT [1]
Kiến trúc ITS ny được mô tả:
(1) Các chức năng được yêu cầu cho ITS, ví dụ như thu thập thông tin giao thông
hoặc yêu cầu một tuyến đường đi cho xe,
(2) Hạ tầng vật chất v các hệ thống con, ví dụ như các đơn vị bên đường hay xe
cộ,
(3) Các luồng thông tin v luồng dữ liệu kết nối các chức năng v các hệ thống vật
lý lại với nhau thnh một hệ thống tích hợp.
Hình 2.2 thể hiện các lớp giao vận v thông tin liên lạc của các kiến trúc vật lý.
Các hệ thống con gần tương ứng với các yếu tố vật lý của hệ thống quản lý giao thông
vận tải v được nhóm lại thnh 4 lớp : Trung tâm, Trường , Phương tiện v Khách.
23

ITS kiến trúc thứ hai được giới thiệu trong phần ny đã được nêu ra trong các dự
án VII (IntelliDrive (sm)) (Hình 2.3)

Hình 2.3. Cấu trúc của dự án IntelliDrive(sm)
Kiến trúc ny ITS bao gồm các thực thể mạng sau đây: Thiết bị On Board (OBE);
Thiết bị Road-Side (RSE); Node cung cấp dịch vụ (SDN); Trung tâm điều hnh mạng
lưới doanh nghiệp (ENOC); Chứng chỉ (CA).
WAVE l bộ giao thức được sử dụng trong các kiến trúc ny. Các lớp giao thức
được sử dụng trong bộ giao thức ny được tóm tắt dưới đây.
IEEE 802.11p: xác định các tính năng vật lý v MAC yêu cầu như IEEE 802.11 có
thể lm việc trong một môi trường xe cộ. 802.11p định nghĩa PLME (Cơ quan quản lý lớp
vật lý) để quản lý lớp vật lý, v MLME (Lớp MAC quản lý thực thể) để quản lý lớp
MAC.
IEEE 802,2: xác định kiểm soát liên kết logic (LLC).
IEEE 1609,4: cung cấp đa kênh hoạt động m đã được thêm vo IEEE 802.11p.

IEEE 1609,3: cung cấp định tuyến v giải quyết các dịch vụ cần thiết tại tầng mạng
WAVE. WSMP (WAVE Short Message Protocol) cung cấp định tuyến v nhóm địa chỉ
(thông qua Set WAVE dịch vụ cơ bản (WBSS)) an ton giao thông v các ứng dụng hiệu
quả. Nó được sử dụng trên cả hai kiểm soát v các kênh dịch vụ. Các loại truyền thông
được hỗ trợ bởi WSMP được phát sóng.