基于車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、基于車輛自組織網(wǎng)絡(luò)（Vehicular ad hoc network，VANET）的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?yàn)檐囕v設(shè)計(jì)合理的行駛路線，在引導(dǎo)車輛避開擁堵路段的同時(shí)，能夠預(yù)見擁塞出現(xiàn)的可能性，從而通過事先分流的方法避免道路擁塞的發(fā)生。因此，基于VANET的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)是解決當(dāng)今許多大城市道路擁堵問題的有效技術(shù)。
　　針對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)缺乏對(duì)基于VANET的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)的相關(guān)研究的總結(jié)和歸納，我們從通信角度對(duì)基于VANET的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)研，期望

2、為未來的研究提供指導(dǎo)性建議。首先，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面對(duì)現(xiàn)有基于VANET的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了分類，闡述了各類導(dǎo)航系統(tǒng)中市場(chǎng)滲透率對(duì)鏈路連接性的影響。接著，我們介紹了基于VANET的導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩個(gè)功能模塊（實(shí)時(shí)路況信息的收集和最短路由算法的設(shè)計(jì)），并分別針對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)介紹，包括帶寬利用率的提升和動(dòng)態(tài)最短路由算法設(shè)計(jì)。在對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，最后我們還對(duì)未來的研究方向做了展望。
　　針對(duì)導(dǎo)航算法需要的低復(fù)雜度和強(qiáng)抗擁塞能力

3、這個(gè)矛盾，我們提出了基于路邊通信設(shè)施(Roadside Unit，RSU)的分布式實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)。首先，通過區(qū)域解耦，實(shí)現(xiàn)路由決策的分布式計(jì)算，大大降低了導(dǎo)航算法的復(fù)雜度。其次，通過構(gòu)建分層模型，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航問題的分解。在區(qū)域?qū)訉?shí)施區(qū)域路徑選擇，實(shí)現(xiàn)區(qū)域穿越時(shí)延最小，在宏觀上起到了區(qū)域擁塞避免的效果。在具體道路層實(shí)施域內(nèi)路由設(shè)計(jì)，通過微觀上的車輛分流，避免了域內(nèi)道路上擁塞的出現(xiàn)。最后，數(shù)值結(jié)果表明，我們提出的導(dǎo)航算法的抗干擾能力略低于集中式算

4、法，遠(yuǎn)強(qiáng)于最短路徑算法。
　　針對(duì)路況數(shù)據(jù)的收集時(shí)延對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的影響，我們研究了RSU布置方案對(duì)信息收集時(shí)延的影響，進(jìn)而提出了基于信息收集時(shí)延保障的RSU布置方法。首先，建立道路信息傳輸速度模型，在該模型中充分考慮鏈路層通信機(jī)制對(duì)信息傳遞帶來的影響。其次，以網(wǎng)絡(luò)最大信息報(bào)告時(shí)延的最小化為目標(biāo)，建立優(yōu)化模型并設(shè)計(jì)高效的啟發(fā)式算法進(jìn)行求解，得到在時(shí)延意義上最優(yōu)的RSU布置方案。最后，數(shù)值結(jié)果表明，我們提出的算法在測(cè)試場(chǎng)景的參數(shù)設(shè)