本文關(guān)鍵詞：一種基于動態(tài)分組機制的車輛協(xié)同防撞和通信方案研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在車聯(lián)網(wǎng)研究中,行車安全和高效通信是兩個重要的研究領(lǐng)域,兩者相輔相成：高效通信為車輛提供及時的道路信息,保障行車安全,同時滿足乘客獲取網(wǎng)絡(luò)信息的需求,而車輛安全又是保證穩(wěn)定通信的前提。本文的研究以車輛動態(tài)分組機制為切入點,對道路上行駛的車輛在車道級別進行分組管理,提供高效的碰撞預(yù)警服務(wù),并且利用分組的特點,為車輛間的通信提供分布式的解決方案。本文首先認真研究了一種基于分組的碰撞預(yù)警機制,針對其中存在的不足提出了對應(yīng)的解決方案：為了避免某些路況下車輛短時間內(nèi)頻繁加入和離開一個分組的情況,提出了一種延時答復機制,減少了分組的動態(tài)變化,降低了網(wǎng)絡(luò)開銷；對于預(yù)警信息可能不能及時發(fā)送給剛加入分組的車輛而導致的追尾問題,提出了一種延長預(yù)警信息有效時間的方案；對預(yù)警信息和更新信息的轉(zhuǎn)發(fā)方案一基于位置的退避機制進行了優(yōu)化,加入了車輛密度的因素,避免在車輛密度過高時由于信息的頻繁沖突而引發(fā)預(yù)警信息轉(zhuǎn)發(fā)延時過長的問題；最后對分組的長度加以限制,降低了維護分組的開銷,進一步減少了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包數(shù)量。在此基礎(chǔ)上,本文結(jié)合優(yōu)化后的分組機制組內(nèi)車輛信息共享的優(yōu)勢,提出了一種基于車輛分組的分布式通信方案。車輛首先能夠判別通信的目的車輛是否與自身在同一組內(nèi)。若在同一組內(nèi),則認為車距不遠,利用V2V多跳路由方式可以進行穩(wěn)定的組內(nèi)通信；否則,采用路邊基站轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行組間通信�；巨D(zhuǎn)發(fā)模式中我們采用了一種基于SDN的車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)：SD-VCPS,并利用分組的特點對其路由策略進行了優(yōu)化設(shè)計：每次通信更新數(shù)據(jù)中心中該分組內(nèi)的所有車輛信息。此優(yōu)化方案在通信頻繁時可以有效降低時延,提高通信效率。仿真實驗結(jié)果表明,優(yōu)化后的預(yù)警方案能夠有效地降低網(wǎng)絡(luò)開銷,提高預(yù)警成功率；基于目的車輛所在分組的分布式通信方案相比于未分組通信方案在網(wǎng)絡(luò)延遲及丟包率方面有明顯改善,而且改進了的組間路由方案降低了車輛切換基站所需的時間開銷,從而進一步降低了網(wǎng)絡(luò)的延遲。
【關(guān)鍵詞】：車聯(lián)網(wǎng) 動態(tài)分組 車輛防撞 SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò)) 路由協(xié)議
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U495;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 關(guān)鍵技術(shù)及工具16-25
• 2.1. SDN介紹16-23
• 2.1.1 產(chǎn)生背景16-17
• 2.1.2 基本架構(gòu)17-18
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)特點18-19
• 2.1.4 OpenFlow協(xié)議19-23
• 2.1.5 相關(guān)研究23
• 2.2. NS3介紹23-24
• 2.3. 本章總結(jié)24-25
• 第3章 基于動態(tài)分組的防撞機制25-42
• 3.1 車道級別動態(tài)分組的概念25-26
• 3.2 基于分組的分布式預(yù)警協(xié)議26-27
• 3.2.1 相互預(yù)警機制26-27
• 3.2.2 自預(yù)警機制27
• 3.3 基于位置的退避方案27-28
• 3.4 動態(tài)分組機制的優(yōu)化28-34
• 3.4.1 延時答復機制28-30
• 3.4.2 延長M_(warn)預(yù)警信息的有效時間30-32
• 3.4.3 基于位置與密度的退避方案32-33
• 3.4.4 控制分組長度33-34
• 3.5 交叉路口防撞分析34-40
• 3.5.1 路口微觀模型34-35
• 3.5.2 合流行為分析35-37
• 3.5.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及消息類型37-38
• 3.5.4 流程描述38-39
• 3.5.5 合流風險評估39-40
• 3.6 本章總結(jié)40-42
• 第4章 基于目的車輛所在分組的通信方案設(shè)計42-53
• 4.1 判斷目的節(jié)點所在分組42-44
• 4.2 組間車輛通信存在的問題44-45
• 4.3 SD-VCPS技術(shù)介紹及優(yōu)化45-52
• 4.3.1 框架設(shè)計介紹45-47
• 4.3.2 控制器技術(shù)47-48
• 4.3.3 SD-VCPS路由方案介紹48-51
• 4.3.4 路由方案優(yōu)化設(shè)計51-52
• 4.4 本章總結(jié)52-53
• 第5章 實驗與仿真53-68
• 5.1 確定密度閥值53-55
• 5.2 分組碰撞預(yù)警機制實驗分析55-58
• 5.2.1 高速公路場景實驗55-56
• 5.2.2 城市十字路口場景實驗56-58
• 5.3 選擇V2V通信的路由協(xié)議58-61
• 5.4 基于目的車輛所在分組的通信方案實驗分析61-66
• 5.4.1 分組不變化時實驗分析61-64
• 5.4.2 分組變化時實驗分析64-65
• 5.4.3 兩種組間通信方式的對比實驗65-66
• 5.5 本章總結(jié)66-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-71
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 附錄75-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文79

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