VANET環(huán)境下的道路交通安全問題及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，車輛保有量隨著政策及生活等因素的影響而逐漸上升，而汽車帶來便利的同時(shí)也產(chǎn)生了許多不利影響，諸如交通事故增加，人員傷亡增多，尾氣排放問題等（其中的二氧化碳排放更是造成了溫室效應(yīng)）。因此，本文將重點(diǎn)研究道路的交通安全問題以及部分關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。本文的主要工作有以下幾個(gè)方面:
　　(1)研究分析交通流的數(shù)學(xué)模型。首先通過馬爾可夫鏈(Markov Chain)模型表達(dá)車輛在道路上的轉(zhuǎn)移狀態(tài)，詳細(xì)介紹隨機(jī)進(jìn)程代數(shù)馬爾科夫的基本理論以

2、及推導(dǎo)引理的證明與應(yīng)用。其次，通過結(jié)合現(xiàn)有理論研究，導(dǎo)出車輛到達(dá)遵循的分布規(guī)律，即在車流密度較小時(shí)遵循泊松分布規(guī)律，在車流密度較大時(shí)則遵循二項(xiàng)分布規(guī)律。此外，文章詳細(xì)介紹了當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送技術(shù)。就其中的射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)進(jìn)行了全面介紹，包括射頻識(shí)別技術(shù)的流程、原理以及關(guān)鍵技術(shù)，后續(xù)章節(jié)將利用射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與發(fā)送。
　　(2)將車輛與行人不遵

3、守交通規(guī)則的行為劃分為兩個(gè)部分:車與車之間以及車與人之間的違法行為。對待行人不遵守交通規(guī)則時(shí)，通過數(shù)字圖像處理技術(shù)或者射頻識(shí)別技術(shù)獲取行人的異常行為并加以分析，再通過路邊單元(Road Side Unit，RSU)以及車輛本身進(jìn)行多跳傳輸相關(guān)緊急信息，及時(shí)告知后續(xù)車輛，避免交通事故的發(fā)生。對待車輛不遵守交通規(guī)則時(shí)，通過相關(guān)算法計(jì)算出車輛是否有闖紅燈嫌疑，一旦確定有闖紅燈嫌疑，通過擴(kuò)音器將相關(guān)緊急信息發(fā)送給行人，行人根據(jù)相關(guān)算法采取必要措

4、施，從而避免交通事故的發(fā)生。
　　(3)重點(diǎn)對多跳通信(Multi-hop Communication)技術(shù)進(jìn)行了分析研究。通過將時(shí)間車頭時(shí)距(Time Headway)和空間車頭時(shí)距(Distance Headway)聯(lián)合在一起，運(yùn)用模糊邏輯系統(tǒng)(Fuzzy Logic System)，計(jì)算出多跳(Multi-hop)通信中下一跳(Next-hop)信息接收者。本文通過對比時(shí)間車頭時(shí)距以及空間車頭時(shí)距兩種算法，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了

5、本文提出的基于模糊邏輯系統(tǒng)算法的優(yōu)越性。此外，文章還模擬計(jì)算了交通事故碰撞時(shí)產(chǎn)生的傷害，通過計(jì)算碰撞產(chǎn)生的沖量，確定駕駛員與乘客以及行人的受傷程度。
　　(4)最后，將上述算法應(yīng)用在實(shí)際當(dāng)中，通過TraCI4Matlab軟件仿真南京市的一個(gè)實(shí)際繁華路段場景。通過該場景的仿真計(jì)算，其結(jié)果可以看出本文算法的優(yōu)勢。此外，文章還通過改進(jìn)汽車尾氣CO2的排放公式算法，提出可使汽車尾氣CO2的排放大大降低的策略。該算法以及策略不僅可確保道路交