【摘要】：近年來,我國(guó)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(jì),同時(shí)高鐵沿線的環(huán)境安全也成為了新的問題。我國(guó)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(cè)至關(guān)重要。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)和傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)相比,具有更多的優(yōu)勢(shì),所以更適合高鐵沿線滑坡監(jiān)測(cè)。節(jié)點(diǎn)部署是WSNs最關(guān)鍵的問題之一,是要確定合適的節(jié)點(diǎn)位置,提高節(jié)點(diǎn)的覆蓋時(shí)間,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)連接,提高數(shù)據(jù)精度,增加網(wǎng)絡(luò)壽命。同時(shí),部署策略必須經(jīng)過周密的規(guī)劃,才能對(duì)某一地區(qū)進(jìn)行全面而有效的監(jiān)測(cè)。因此,節(jié)點(diǎn)部署的設(shè)計(jì)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(guān)研究。針對(duì)大西高鐵沿線滑坡監(jiān)測(cè)問題,研究了區(qū)域覆蓋型節(jié)點(diǎn)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(diǎn)部署策略。分別計(jì)算了三種策略的覆蓋率和節(jié)點(diǎn)數(shù)量,并進(jìn)行了比較。通過實(shí)驗(yàn),比較了三種部署策略,并對(duì)覆蓋率和節(jié)點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行了性能評(píng)估。針對(duì)大西高鐵沿線滑坡監(jiān)測(cè)問題,研究了興趣點(diǎn)(PoIs)覆蓋型節(jié)點(diǎn)部署算法。主要研究了基于蟻群算法(ACO)的三種節(jié)點(diǎn)部署算法,即EasiDesign,ACO-TCAT與ACO-Greddy算法。EasiDesign算法主要由概率地進(jìn)行下一點(diǎn)選擇和信息素更新兩個(gè)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(biāo)點(diǎn)選擇、信息素約束、非均勻感知/通信半徑設(shè)計(jì)和貪婪遷移四步。最后做了仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)部署成本、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)壽命進(jìn)行了性能評(píng)估。針對(duì)興趣點(diǎn)(PoIs)覆蓋型節(jié)點(diǎn)部署算法,提出了一種新的節(jié)點(diǎn)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(duì)貪婪蟻群算法(ACO-Greddy)的解進(jìn)行再優(yōu)化,進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。最后,大量的仿真實(shí)驗(yàn)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(guó)高鐵發(fā)展現(xiàn)狀近些年來，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)，文化各方面都取得了巨大成就，尤其是在交通方面。我國(guó)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(shí)代，高鐵也當(dāng)之無愧成為了中國(guó)名片。這張見證時(shí)代發(fā)展、書寫時(shí)代變遷的新名片，排在中國(guó)“新四大發(fā)明”之首，讓國(guó)人引以為傲。為了全面推進(jìn)我國(guó)高速鐵路的建設(shè)發(fā)展，在規(guī)劃方案中還提出“四縱四橫”建設(shè)目標(biāo)（如圖 1.1），全面打通運(yùn)輸運(yùn)力 [1]，最終帶動(dòng)高鐵沿線經(jīng)濟(jì)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(diǎn)部署策略采用正三角形、正方形和正六邊形策略，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)見圖 3.5試驗(yàn)分別采取 3 種策略去覆蓋邊長(zhǎng) a=50m 的方形區(qū)域，最大感知半徑為
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;U216.419.1

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本文編號(hào)：2640486