基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的IVC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著交通物流行業(yè)的發(fā)展，需要提高交通運(yùn)行的暢通性以及物流運(yùn)輸?shù)男?，因此?duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的要求也相應(yīng)提高。目前智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等進(jìn)行有效的集成運(yùn)用，對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行深入的改造，以提高系統(tǒng)資源的使用效率、系統(tǒng)安全性，減少資源的消耗和環(huán)境污染。 其中涉及車輛運(yùn)行信息通信的車輛間通信（IVC）系統(tǒng)利用了無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)車輛的智能化，可

2、以實(shí)時(shí)地獲取鄰近車輛行駛信息，控制車輛行駛狀態(tài)，這樣一方面可以有效的控制交通阻塞，提高道路的使用率，進(jìn)而降低車輛阻塞等待所帶來的空氣污染的環(huán)境問題，另一方面也可以預(yù)防和減少交通事故的發(fā)生，保障駕駛?cè)藛T和行人的安全。 基于無線自組傳感網(wǎng)絡(luò)的車輛間通信系統(tǒng)作為智能車輛技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，也是目前智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)研究的方向之一。論文在分析了國內(nèi)外智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前無線自主傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，提出了基于無線傳感自組網(wǎng)絡(luò)

3、的車輛間通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究。 第1章，介紹了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展概況，以及無線自組傳感網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展，說明了車輛間通信系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)，并提出了本文研究工作的主要內(nèi)容。 第2章，研究了車輛間通信系統(tǒng)的工作模式，分析其網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，并結(jié)合無線傳感自組網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)體系結(jié)構(gòu)，闡述基于無線自組傳感網(wǎng)絡(luò)的車輛間通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要關(guān)鍵技術(shù)。 第3章，對(duì)無線自組織傳感網(wǎng)絡(luò)的媒體接入?yún)f(xié)議進(jìn)行了分析和研究。提出無線自

4、組織傳感網(wǎng)絡(luò)MAC層技術(shù)及其相關(guān)問題，分析研究三種現(xiàn)有適用于車輛間通信的MAC協(xié)議類型的特點(diǎn)和性能，并對(duì)其中的IEEE802．11 DCF協(xié)議進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模分析和研究，得到現(xiàn)有協(xié)議中的二進(jìn)制退避算法在節(jié)點(diǎn)通信載荷較大的情況下，存在產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)接入信道不平衡的弊端，因此提出一種基于節(jié)點(diǎn)使用信道時(shí)間份額評(píng)估的自適應(yīng)調(diào)節(jié)退避算法，并通過仿真分析驗(yàn)證該算法在對(duì)節(jié)點(diǎn)通信吞吐量影響較小的情況下，提高了通信網(wǎng)絡(luò)中車輛節(jié)點(diǎn)通信的公平性。 第4章，針

5、對(duì)車輛間通信系統(tǒng)中車輛分布較廣，且其位置是移動(dòng)變化的特點(diǎn)，即通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫莿?dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，提出采用分簇網(wǎng)絡(luò)通信的方式。在分析研究了無線傳感自組網(wǎng)絡(luò)的分簇原理及相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，基于現(xiàn)有的分簇算法的特點(diǎn)，提出一種新的基于車輛節(jié)點(diǎn)多參數(shù)融合加權(quán)的移動(dòng)自適應(yīng)分簇算法，通過建模證明該算法分簇的穩(wěn)定性，并通過設(shè)計(jì)程序算法類庫，在NS2平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)算法的仿真，對(duì)該分簇算法在穩(wěn)定性、分組通信等方面的性能進(jìn)行了分析比較和驗(yàn)證。 第5章，在分析

6、了無線自組傳感網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的路由協(xié)議的設(shè)計(jì)與分類的基礎(chǔ)上，針對(duì)車輛間通信系統(tǒng)所采用的路由協(xié)議的特點(diǎn)和要求，研究適于車輛間通信系統(tǒng)的基于位置和非基于位置的兩種路由協(xié)議的原理及其特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上提出一種采用基于車輛節(jié)點(diǎn)多參數(shù)融合加權(quán)分簇算法的分簇路由協(xié)議，對(duì)于路由協(xié)議中路徑發(fā)現(xiàn)過程的傳統(tǒng)分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種將車輛節(jié)點(diǎn)位置信息和速度信息考慮在內(nèi)的車輛網(wǎng)絡(luò)分組貪婪轉(zhuǎn)發(fā)算法VPGF，該算法與傳統(tǒng)算法相比，消除了分組轉(zhuǎn)發(fā)過程中冗余的節(jié)點(diǎn)