【摘要】：近年來,我國高鐵取得了舉世矚目的成就,“四橫四縱”的高鐵網(wǎng)提高了出行效率,發(fā)展了沿線經(jīng)濟,同時高鐵沿線的環(huán)境安全也成為了新的問題。我國大部分高速鐵路修建在山區(qū),所以高速鐵路沿線山體滑坡監(jiān)測至關重要。由于無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)和傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡相比,具有更多的優(yōu)勢,所以更適合高鐵沿線滑坡監(jiān)測。節(jié)點部署是WSNs最關鍵的問題之一,是要確定合適的節(jié)點位置,提高節(jié)點的覆蓋時間,加強網(wǎng)絡連接,提高數(shù)據(jù)精度,增加網(wǎng)絡壽命。同時,部署策略必須經(jīng)過周密的規(guī)劃,才能對某一地區(qū)進行全面而有效的監(jiān)測。因此,節(jié)點部署的設計與研究具有重要意義。由于山西山脈較多,滑坡面積大,本論文特別選擇大西(大同-西安)高鐵忻州段,開展相關研究。針對大西高鐵沿線滑坡監(jiān)測問題,研究了區(qū)域覆蓋型節(jié)點部署策略。主要研究了正三角形(Triangle)、正方形(Square)和正六邊形(Hexagon)節(jié)點部署策略。分別計算了三種策略的覆蓋率和節(jié)點數(shù)量,并進行了比較。通過實驗,比較了三種部署策略,并對覆蓋率和節(jié)點數(shù)量進行了性能評估。針對大西高鐵沿線滑坡監(jiān)測問題,研究了興趣點(PoIs)覆蓋型節(jié)點部署算法。主要研究了基于蟻群算法(ACO)的三種節(jié)點部署算法,即EasiDesign,ACO-TCAT與ACO-Greddy算法。EasiDesign算法主要由概率地進行下一點選擇和信息素更新兩個步驟組成。ACO-TCAT算法主要由三種螞蟻轉(zhuǎn)移類型組成。ACO-Greddy算法分為目標點選擇、信息素約束、非均勻感知/通信半徑設計和貪婪遷移四步。最后做了仿真實驗,對部署成本、網(wǎng)絡時延和網(wǎng)絡壽命進行了性能評估。針對興趣點(PoIs)覆蓋型節(jié)點部署算法,提出了一種新的節(jié)點部署算法,即和聲搜索-貪婪蟻群算法(HS-ACO-Greddy),該算法由和聲搜索算法(HS)和貪婪蟻群算法(ACO-Greddy)組成。HS-ACO-Greddy算法主要思想就是使用和聲搜索算法(HS)對貪婪蟻群算法(ACO-Greddy)的解進行再優(yōu)化,進一步提高網(wǎng)絡性能。最后,大量的仿真實驗證明了HS-ACO-Greddy算法的有效性和優(yōu)越性。
【圖文】：

第一章 引言第一章 引言1.1 選題背景及意義1.1.1 我國高鐵發(fā)展現(xiàn)狀近些年來，我國在經(jīng)濟，文化各方面都取得了巨大成就，尤其是在交通方面。我國現(xiàn)在大大小小的城市都開通了高鐵線路，，全面迎來高鐵時代，高鐵也當之無愧成為了中國名片。這張見證時代發(fā)展、書寫時代變遷的新名片，排在中國“新四大發(fā)明”之首，讓國人引以為傲。為了全面推進我國高速鐵路的建設發(fā)展，在規(guī)劃方案中還提出“四縱四橫”建設目標（如圖 1.1），全面打通運輸運力 [1]，最終帶動高鐵沿線經(jīng)濟發(fā)展。

16c)高鐵沿線某滑坡圖 3.4 大西高鐵沿線滑坡節(jié)點部署策略采用正三角形、正方形和正六邊形策略，實驗現(xiàn)場見圖 3.5試驗分別采取 3 種策略去覆蓋邊長 a=50m 的方形區(qū)域，最大感知半徑為
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212.9;TN929.5;U216.419.1

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