發(fā)布時(shí)間：2020-05-16 09:27

【摘要】：近年來,城市車輛數(shù)目快速增長,造成道路擁堵、交通事故等現(xiàn)象頻繁發(fā)生。在此背景下,車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad hoc Networks,VANETs)應(yīng)運(yùn)而生,VANETs能夠?yàn)橛脩籼峁┒鄻拥囊苿?dòng)車載服務(wù),是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Delay Tolerant Network,VDTN)作為一種車輛間歇連通 VANETs,能夠在受限網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)消息的穩(wěn)定傳輸,受到了越來越多研究者的重視�，F(xiàn)有大多VDTN路由協(xié)議較少考慮對(duì)局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)消息副本數(shù)量的控制,可能會(huì)造成距離目的節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的局部網(wǎng)絡(luò)中存在大量冗余消息副本,影響路由性能。本文以控制局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)冗余消息副本為目標(biāo)設(shè)計(jì)了一種基于分簇的多屬性決策路由算法。然后,應(yīng)用此路由算法,設(shè)計(jì)了一種基于詢問-回復(fù)模式的車間協(xié)作感知交通狀態(tài)方法,車輛不僅能夠感知經(jīng)過路段的交通狀態(tài),而且能夠感知距離自己較遠(yuǎn)的興趣路段的交通狀態(tài)。同時(shí),為了更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)該方法感知交通狀態(tài)的準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)了一種基于車輛真實(shí)軌跡時(shí)空分布規(guī)律的移動(dòng)模型。本文研究成果如下:(1)設(shè)計(jì)了一種基于分簇的多屬性決策路由算法,首先,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)基于道路分簇。其次,節(jié)點(diǎn)通過車間協(xié)作感知消息對(duì)所屬簇的覆蓋情況,并將獲取的消息覆蓋率作為節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息的依據(jù),以控制局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)冗余消息副本的數(shù)量,同時(shí)利用一跳鄰居節(jié)點(diǎn)屬性、節(jié)點(diǎn)自身屬性及道路屬性建立多屬性轉(zhuǎn)發(fā)模型,使路由決策更加準(zhǔn)確。(2)基于實(shí)現(xiàn)的路由算法,本文設(shè)計(jì)了一種基于詢問-回復(fù)模式的車間協(xié)作感知交通狀態(tài)方法,首先,基于移動(dòng)目標(biāo)無線定位技術(shù),并通過與鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周邊交通狀態(tài)信息交換,車輛能夠感知到其周圍區(qū)域道路上的交通狀態(tài)信息,并維護(hù)一張交通狀態(tài)信息表。其次,基于詢問-回復(fù)模式,車輛能夠獲取并預(yù)測(cè)興趣路段的交通狀態(tài)。(3)為了反映現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下車輛的行駛行為以及交通流變化規(guī)律,本文設(shè)計(jì)了一種基于車輛真實(shí)軌跡時(shí)空分布規(guī)律的移動(dòng)模型,首先,依據(jù)車輛真實(shí)的軌跡數(shù)據(jù)挖掘上海市早高峰車流量隨時(shí)間的變化規(guī)律并設(shè)計(jì)了車流量隨時(shí)間變化的二次函數(shù)模型。其次,基于城市區(qū)域熱度設(shè)計(jì)了一種行程規(guī)劃方案。最后在車輛行駛過程中,基于高斯-馬爾科夫模型周期性的更新節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。(4)在機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)仿真器(Opportunistic Network Environment,ONE)上實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的路由算法、車輛協(xié)作感知交通狀態(tài)方法以及車輛移動(dòng)模型,同時(shí)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了各方案的可行性及高效性。
【圖文】：

圖１．２截止２０１７年３月汽車保有量超過２００萬的城市逡逑以ＤＴＮ網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議需要重新設(shè)計(jì)。其應(yīng)用場(chǎng)景很廣泛，包括野生動(dòng)市網(wǎng)絡(luò)、星際網(wǎng)絡(luò)、野戰(zhàn)軍事網(wǎng)絡(luò)、車載自組織網(wǎng)絡(luò)等。ＶＡＮＥＴｓ具有ＤＴ，是一種典型的ＤＴＮ應(yīng)用場(chǎng)景，所以我們將滿足ＤＴＮ網(wǎng)絡(luò)特性的ＶＡＮＥＴｓ容忍網(wǎng)絡(luò)。為了在受限網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行消息的有效投遞，ＶＤＴＮ采用“攜帶－

逑疆逡逑２０１２邋年邋２０１３邋年邋２０１４邋年邋２０１５邋年邋２０１６邋年邋２０１７年３邋月逡逑圖１．１近五年機(jī)動(dòng)車保有量變化情況逡逑６００邋ｐｊ！邐逡逑５００逡逑４２１逡逑＾邋４0０邐３４１邋３３１邋３２３邋３１８逡逑Ｓ邋３００邐２邋８２邋４２５0２３９２３６邋２３６邋２３３２３２２２７２２６逡逑遮邐ｚｚ／－ｚｏ邋２０８邋２０８邋２０２逡逑￡邋２００邐Ｉ逡逑１００逡逑0邋ＩＩＩＭＭＩＭＩＭＩＭＩＩＩＩＩＩＩＩＩ逡逑裴ｉ震走ＩＩＩ，

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