發(fā)布時(shí)間：2020-10-25 22:58

　　 在公路交通運(yùn)輸領(lǐng)域信息化的今天,智能交通系統(tǒng)在人類的社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。然而隨著車輛保有量的持續(xù)上升,交通擁堵與安全問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重,只有人、車、路的密切配合,才能夠有效地緩解交通阻塞,減少交通事故,使人們的出行更為便捷,因此,車路協(xié)同成為了當(dāng)今智能交通研究的熱點(diǎn)之一。在車路協(xié)同系統(tǒng)中,移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快、拓?fù)渥兓l繁,因此如何讓信息在系統(tǒng)中快速準(zhǔn)確地進(jìn)行交互是目前研究的關(guān)鍵所在。本文在車路協(xié)同背景下,設(shè)計(jì)了車載信息采集模塊,在采集到位置信息的基礎(chǔ)上提出并實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的基于地理位置的路由協(xié)議算法,使網(wǎng)絡(luò)具有更高的投遞率和更低的延時(shí)。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)研究設(shè)計(jì)了基于車路協(xié)同的信息采集模塊。硬件部分包括主控電路、GPS模塊電路、控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network,CAN)接口電路和電源電路的設(shè)計(jì),軟件部分包括GPS數(shù)據(jù)解析和車載CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)獲取。系統(tǒng)選取集成了CAN控制器的i.MX6DL主控芯片、TJA1040CAN收發(fā)器與性價(jià)比較高的ublox neo-6m定位芯片來(lái)采集車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與位置信息,并通過(guò)開發(fā)工具QT進(jìn)行解析與顯示,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)獲取時(shí)間日期、速度航向、經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)的功能。(2)對(duì)車路協(xié)同系統(tǒng)中的通信路由技術(shù)進(jìn)行了研究,著重選取傳統(tǒng)的基于地理位置的貪婪周邊無(wú)狀態(tài)路由(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR)進(jìn)行深入的算法分析,包括貪婪算法、右手法則、平面圖算法等,并從貪婪轉(zhuǎn)發(fā)和邊界轉(zhuǎn)發(fā)兩個(gè)方面分析了原始路由算法的不足與成因。針對(duì)其中鏈路斷裂和路徑冗余的問(wèn)題,提出并實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的基于地理位置的路由算法。改進(jìn)路由以每輛車都配備有GPS定位系統(tǒng)且能實(shí)時(shí)獲取位置坐標(biāo)信息的前提下,在更新鄰居列表階段加入相對(duì)位置預(yù)測(cè)作為判斷標(biāo)準(zhǔn),在貪婪轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中添加鏈路生存時(shí)間這一評(píng)估因素,在邊界轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中通過(guò)鄰居節(jié)點(diǎn)方向來(lái)選取下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),并在路口添加固定節(jié)點(diǎn)以更有效地變換路由方向。整體改進(jìn)的算法能有效減少通信鏈路斷裂情況的發(fā)生,而且因?yàn)樨澙忿D(zhuǎn)發(fā)策略更為穩(wěn)妥從而降低了啟動(dòng)邊界轉(zhuǎn)發(fā)的幾率,緩解路徑冗余問(wèn)題。(3)對(duì)傳統(tǒng)和改進(jìn)后的GPSR路由協(xié)議進(jìn)行仿真與性能分析。首先利用交通仿真工具VanetMobiSim模擬城市場(chǎng)景道路與車輛移動(dòng)跟隨模型,然后通過(guò)NS2仿真?zhèn)鹘y(tǒng)GPSR協(xié)議與改進(jìn)協(xié)議,最后編寫awk文件分析路由軌跡,得到改進(jìn)前后的投遞率、延時(shí)與吞吐量這三個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo),比較得出改進(jìn)后的路由協(xié)議有著更高的投遞率、吞吐量與更低的延時(shí),使網(wǎng)絡(luò)性能更加安全與可靠。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.6;U495
【部分圖文】：

圖 1-1 VANET 中路由分類國(guó)外近些年所發(fā)表的代表性文獻(xiàn)中，文獻(xiàn)[17]通過(guò) NS3 評(píng)估了 由協(xié)議的性能，以評(píng)估其在尋找穩(wěn)定路徑方面的能力。評(píng)估 設(shè)計(jì)更好的路由協(xié)議提出實(shí)用建議。文獻(xiàn)[18]在 VANET 中引入級(jí)路由協(xié)議 RMRPTS。即使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩嘧兓执囟鄬哟温酚煽椇吐酚删S護(hù)的可能性。文中使用模糊邏輯改進(jìn) AODV 路由協(xié)索在簇頭和目的地之間進(jìn)行路由。所提出的協(xié)議通過(guò) NS-2 模擬其性能結(jié)果顯示了與原協(xié)議相比較，平均分組傳送速率提高，平與分組丟失數(shù)量減少。文獻(xiàn)[19]為了在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)（VANE路由，避免自私節(jié)點(diǎn)，VANET 的優(yōu)化節(jié)點(diǎn)選擇了已經(jīng)基于使用的可信度量度來(lái)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議（Trusted-ONSRP）。結(jié)果表明，T安全措施方面比現(xiàn)有路由協(xié)議顯示出更高的性能。文獻(xiàn)[20E 分簇算法，在經(jīng)典的 LEACH 分簇算法基礎(chǔ)上將移動(dòng)相似的節(jié)優(yōu)化了分組的有效時(shí)間]。文獻(xiàn)[21]提出的 CAREFOR 算法與其他

接收機(jī)包括電源、天線單元、信號(hào)處理部分和記錄裝置。通、頻率變換器、前置放大器）放大來(lái)自衛(wèi)星的無(wú)線電信號(hào)，對(duì)導(dǎo)航電文進(jìn)行濾波處理和解碼，計(jì)算得到偽距定位結(jié)果，接口 RS232 或 TTL 將采集到的地理位置信息定時(shí)存入接收外部設(shè)備發(fā)送，其構(gòu)成系統(tǒng)如圖 2-2 所示。

圖 2-3 貪婪轉(zhuǎn)發(fā)模式路由轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行決策時(shí)，總是會(huì)做出在優(yōu)性，因此常出現(xiàn)局部最優(yōu)化。在報(bào)輸范圍內(nèi)且節(jié)點(diǎn)的鄰居列表中沒(méi)有比）時(shí)，路由轉(zhuǎn)而采用邊界轉(zhuǎn)發(fā)策略來(lái)法則與平面圖的構(gòu)造。 所示。當(dāng)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)第一跳是由節(jié)點(diǎn) X Y 為頂點(diǎn)，沿 YX 直線方向逆時(shí)針旋 Y 轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn) Z。Z 采用相同的轉(zhuǎn)發(fā)遇到直線 ZX，即 Z 的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 本刊編輯部;;江蘇啟動(dòng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)押融資需求信息采集工作[J];河南科技;2018年12期

2 楊玉霞;湯金金;;太陽(yáng)能農(nóng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)—基于智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集[J];農(nóng)機(jī)化研究;2018年05期

3 張麗娜;范興豐;李珂靈;;大數(shù)據(jù)下圖書館信息采集編撰整合研究[J];無(wú)線互聯(lián)科技;2018年06期

4 張帥亮;馬鵬博;張向磊;;農(nóng)業(yè)信息采集與開發(fā)及信息資源開發(fā)利用模式探討[J];山東工業(yè)技術(shù);2016年23期

5 ;山東推進(jìn)“多表合一”信息采集[J];農(nóng)村電氣化;2017年09期

6 熊先青;錢文婷;方露;龐小仁;吳智慧;趙雅潔;;大規(guī)模定制家具銷售過(guò)程中的信息采集與處理[J];林業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年01期

7 劉青;劉釗;;美國(guó)管理預(yù)算局對(duì)政府信息采集的影響及啟示[J];圖書館論壇;2014年12期

8 夏南強(qiáng);胥偉嵐;;嵌入性視角下信息采集學(xué)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式研究[J];現(xiàn)代情報(bào);2015年01期

9 王軍;;淺談“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的數(shù)字化校園建設(shè)[J];吉林教育;2016年43期

10 劉燕德;周衍華;趙文星;劉德力;;數(shù)字化果園信息采集方法的研究進(jìn)展[J];中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào);2014年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 尹來(lái)武;農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集與識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

2 賈自艷;Web信息智能獲取若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所）;2004年

3 張衛(wèi)正;基于視覺(jué)與圖像的植物信息采集與處理技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 許金普;農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)信息采集的語(yǔ)音識(shí)別魯棒性方法研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 周真;云平臺(tái)下運(yùn)行環(huán)境感知的虛擬機(jī)異常檢測(cè)策略及算法研究[D];重慶大學(xué);2015年

6 李琦;面向行人群信息提取的視頻圖像目標(biāo)跟蹤算法研究[D];北京交通大學(xué);2013年

7 吳永輝;面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)信息采集及主題檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 舒昌俊;建設(shè)工程造價(jià)信息管理系統(tǒng)集成研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張柳;基于車路協(xié)同的信息采集與通信技術(shù)應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 胡宇;電能量信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)研究[D];華北電力大學(xué);2018年

3 楊紅立;垂直分類信息采集及推薦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所);2018年

4 喬靜軒;基于HITS算法的微博采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東師范大學(xué);2018年

5 王倪東;企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)負(fù)面信息抓取研究[D];湘潭大學(xué);2018年

6 黃錦惠;基于智能機(jī)頂盒的信息采集與發(fā)布終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];福州大學(xué);2017年

7 秦可萌;高校教學(xué)信息采集與管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2018年

8 李博涵;油氣資源網(wǎng)絡(luò)信息采集與分析方法研究[D];長(zhǎng)江大學(xué);2018年

9 徐興豐;語(yǔ)音/傳真系統(tǒng)信息采集優(yōu)化方法的研究[D];山東師范大學(xué);2018年

10 張麗;基于信息采集與監(jiān)控的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];沈陽(yáng)師范大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2856086