车载机会网络在智能交通中的应用——动态寻路中的机会转发模式

摘要

道路交通拥堵已经成为城市管理中的一个全球性难题,同时也是智能交通系统(Intelligent Transportation Systems)的一个重要课题,动态寻路(Dynamic Routing)既由此而提出。在动态寻路中,车辆依靠本地车载电子地图和从车载网络中获取的路况拥堵消息,动态规划行驶路径,避开拥堵路段,从而达到节省行程时间,缓解路况拥堵的目的。其中的关键技术之一是如何在车载网络中对消息进行高效地分发。
　　目前的车载网络信息分发算法主要有基于基础设施和基于车辆间通信两大类。其中,前者由于成本问题很难做到全面部署,而后者可以作为在基站不能覆盖的区域中的一个很好补充。由于车载网络有着节点移动快,拓扑变化频繁等特点,不能照搬传统Ad-Hoc网络先建立路由,再进行转发的路由模式。
　　机会网络是一种以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间通信的全新组网方式。其“容迟容断”的特性能很好地适应车载网络的需求。其中基于地理位置的机会转发模型经过多年发展,日臻成熟。其简洁、可靠、高效的特点获得了许多学者的关注。随着近年来车载G PS系统的逐步推广,车辆位置信息的获取变得更加便捷,也使该类算法有了更大的实用潜力。
　　本文以动态寻路为用例,提出了一种基于地理位置的路况拥堵消息机会分发算法。与同类算法相比,该算法综合考虑了车辆的行驶方向和路线,减少无效或低效的转发尝试。仿真实验表明,算法在显著降低网络负载的同时,保持了同单纯广播相近的消息投递率,极大提高了通信效率。本文同时也探究了不同类别的车辆在模型中的表现以及动态寻路对最终交通路况的影响。

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缩略语

第一章 绪论

1. 1 本文的研究背景

1. 2 相关研究的发展现状

1. 3 论文的主要工作

1. 4 论文的组织结构

第二章 机会网络及其在车载网络中的应用

2. 1 机会网络

2. 2 机会网络在智能交通中的应用

2. 3 本章小结

第三章 动态寻路应用和机会转发模式

3. 1 动态寻路系统建模

3. 2 路况信息的机会转发模式

3. 3 动态寻路的有效性

3. 4 本章小结

第四章 方向辅助的基于地理位置的机会转发模型

4. 1 模型特点概述

4. 2 模型工作原理

4. 3 模型组成结构

4. 4 本章小结

第五章 模拟仿真与数据分析

5. 1 仿真平台概述

5. 2 整体仿真方案

5. 3 仿真结果与分析

5. 4 本章小结

第六章 结论与展望

6. 1 结论

6. 2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文