城市場(chǎng)景下車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集方案研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-16 09:21
近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展,城市交通擁堵、交通事故頻發(fā)等一系列問(wèn)題隨之而來(lái)。作為移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad-hoc Network,MANET)中的一種特殊網(wǎng)絡(luò),車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)可以利用智能車輛的原始感知數(shù)據(jù)完成各類交通信息的共享,為智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems,ITS)中眾多應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供一個(gè)基礎(chǔ)和前提。然而,VANET中車輛移動(dòng)性高、通信拓?fù)渥兓l繁,給數(shù)據(jù)收集帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。因此,城市場(chǎng)景下VANET數(shù)據(jù)收集的研究對(duì)于解決城市間的交通問(wèn)題有著重要的意義。(1)使用智能車輛存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí),車輛高速移動(dòng)導(dǎo)致通信鏈路間歇連通,數(shù)據(jù)的收集率較低。針對(duì)這一問(wèn)題,提出了受限通信場(chǎng)景和非受限通信場(chǎng)景下創(chuàng)建動(dòng)態(tài)聚集路由樹的數(shù)據(jù)收集算法。算法利用車輛的實(shí)時(shí)交通信息,在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中動(dòng)態(tài)判定數(shù)據(jù)的傳輸策略,并基于貪心算法的思想遞歸地尋找父節(jié)點(diǎn),構(gòu)建一棵動(dòng)態(tài)聚集路由樹。在模擬軌跡數(shù)據(jù)集上進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,該收集算法可以提高數(shù)據(jù)的收集率。(2)使用智能車輛存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行數(shù)...
【文章來(lái)源】: 楊煥煥 河南理工大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
智能車輛結(jié)構(gòu)圖
河南理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文62.1.1.體系結(jié)構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)在交通領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,參考物聯(lián)網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu),車聯(lián)網(wǎng)也同樣可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層架構(gòu)[16-17]。將這三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐級(jí)分層,即得到圖2-2所示的車聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)圖。圖2-2車聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2HierarchicalarchitectureofVehicularAd-hocNetwork各層的功能可以簡(jiǎn)介如下:(1)感知層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的最底層,是車聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。車載終端設(shè)備、路側(cè)單元以及各種傳感器是數(shù)據(jù)感知層的主體單元,通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification,RFID)、GPS、智能設(shè)備等,實(shí)時(shí)感知車輛、道路、環(huán)境的相關(guān)信息,包括車輛當(dāng)前位置信息、車輛所在路段交通信息以及各類環(huán)境信息,進(jìn)而為車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供較為全面的信息。(2)網(wǎng)絡(luò)層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的中間層,負(fù)責(zé)接入下層數(shù)據(jù)至互聯(lián)網(wǎng)中,為上層提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)接入層通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)、現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)及其長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LongTermEvolution,LTE)等通信網(wǎng)絡(luò),如3G/4G/5G、Wi-Fi、WiMAX,實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)傳控層需要整合感知層的感知數(shù)據(jù),并通過(guò)IP核心網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸,同時(shí)需要屏蔽網(wǎng)絡(luò)接入層中通信網(wǎng)絡(luò)的類型,以便為應(yīng)用層提供透明的傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)中各類數(shù)據(jù)信息的共享起著關(guān)鍵性的作用。
2概述7(3)應(yīng)用層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的最高層,其作用是為不同的用戶提供各類服務(wù)。信息服務(wù)支撐層通過(guò)中間件、云計(jì)算中心、車聯(lián)網(wǎng)信息庫(kù)、專家數(shù)據(jù)庫(kù)等將大規(guī)模的數(shù)據(jù)高效地組織起來(lái),以便為上層應(yīng)用提供可靠地?cái)?shù)據(jù)支撐。信息開放平臺(tái)層則涵蓋了車聯(lián)網(wǎng)中的各類應(yīng)用,如交通監(jiān)控系統(tǒng)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ElectronicTollCollection,ETC)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)等。通過(guò)這些應(yīng)用,為車聯(lián)網(wǎng)的不同用戶提供了不同的服務(wù),實(shí)現(xiàn)了信息的共享。2.1.2.通信架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)可以分為集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)、分布式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)以及混合式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)三種[18],下面將分別進(jìn)行介紹。(1)集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu):其模型圖如圖2-3所示。圖2-3集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)模型圖Fig.2-3Communicationstructureofcentralnetwork在集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)中,通信方式是V2I通信。通過(guò)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施,如AP、基站(BaseStation,BS)或RSU等的通信,維持了高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接。該模型對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施的部署數(shù)量要求較高,當(dāng)部署數(shù)量較少時(shí),網(wǎng)絡(luò)的性能急劇下降;但部署數(shù)量較多時(shí),不僅部署費(fèi)用高,而且會(huì)受到多個(gè)因素的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]求解背包問(wèn)題的演化算法[J]. 王熙照,賀毅朝. 軟件學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于二進(jìn)制差分進(jìn)化算法的MIMO雷達(dá)陣列優(yōu)化[J]. 劉浩淼,賈維敏,張峰干,潘嶙. 微波學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于移動(dòng)云服務(wù)的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳策略[J]. 劉冰藝,吳黎兵,賈東耀,聶雷,葉璐瑤,汪建平. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2016(04)
[4]Advances in Vehicular Ad-hoc Networks(VANETs):Challenges and Road-map for Future Development[J]. Elias C.Eze,Si-Jing Zhang,En-Jie Liu,Joy C.Eze. International Journal of Automation and Computing. 2016(01)
[5]車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于停車骨干網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸[J]. 朱金奇,馬春梅,劉明,陳貴海,龔海剛,劉斌. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]無(wú)線移動(dòng)多信道感知網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)聚集傳輸規(guī)劃[J]. 馮誠(chéng),李治軍,姜守旭. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]無(wú)線移動(dòng)感知網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)聚集傳輸規(guī)劃[J]. 馮誠(chéng),李治軍,姜守旭. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]車聯(lián)網(wǎng)綜述(英文)[J]. 楊放春,王尚廣,李靜林,劉志晗,孫其博. 中國(guó)通信. 2014(10)
[9]無(wú)參數(shù)變異的二進(jìn)制差分進(jìn)化算法[J]. 孔祥勇,高立群,歐陽(yáng)海濱,葛延峰. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[10]Distributed Aggregation Algorithms for Mobile Sensor Networks with Group Mobility Model[J]. Qianqian Ren 1,2 , Longjiang Guo 1,2 , Jinghua Zhu 1,2; , Meirui Ren 1,2 , Junqing Zhu 1 1. School of Computer Science and Technology, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 2. Key Laboratory of Database and Parallel Computing of Heilongjiang Province, Harbin 150080, China. Tsinghua Science and Technology. 2012(05)
博士論文
[1]大規(guī)模VANET數(shù)據(jù)傳輸策略的研究[D]. 劉海青.山東大學(xué) 2015
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)路由方法研究[D]. 牛紅莉.天津理工大學(xué) 2018
[2]車聯(lián)網(wǎng)路口場(chǎng)景下分簇算法的研究[D]. 劉越甲.北京交通大學(xué) 2016
[3]車聯(lián)網(wǎng)中多媒體合作共享的研究[D]. 陳娜.大連理工大學(xué) 2014
[4]車聯(lián)網(wǎng)中繼選擇算法研究[D]. 楊賓.重慶郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):2919925
【文章來(lái)源】: 楊煥煥 河南理工大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
智能車輛結(jié)構(gòu)圖
河南理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文62.1.1.體系結(jié)構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)在交通領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,參考物聯(lián)網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu),車聯(lián)網(wǎng)也同樣可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層架構(gòu)[16-17]。將這三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐級(jí)分層,即得到圖2-2所示的車聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)圖。圖2-2車聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2HierarchicalarchitectureofVehicularAd-hocNetwork各層的功能可以簡(jiǎn)介如下:(1)感知層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的最底層,是車聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。車載終端設(shè)備、路側(cè)單元以及各種傳感器是數(shù)據(jù)感知層的主體單元,通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification,RFID)、GPS、智能設(shè)備等,實(shí)時(shí)感知車輛、道路、環(huán)境的相關(guān)信息,包括車輛當(dāng)前位置信息、車輛所在路段交通信息以及各類環(huán)境信息,進(jìn)而為車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供較為全面的信息。(2)網(wǎng)絡(luò)層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的中間層,負(fù)責(zé)接入下層數(shù)據(jù)至互聯(lián)網(wǎng)中,為上層提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)接入層通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)、現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)及其長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LongTermEvolution,LTE)等通信網(wǎng)絡(luò),如3G/4G/5G、Wi-Fi、WiMAX,實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)傳控層需要整合感知層的感知數(shù)據(jù),并通過(guò)IP核心網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸,同時(shí)需要屏蔽網(wǎng)絡(luò)接入層中通信網(wǎng)絡(luò)的類型,以便為應(yīng)用層提供透明的傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)中各類數(shù)據(jù)信息的共享起著關(guān)鍵性的作用。
2概述7(3)應(yīng)用層:位于車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的最高層,其作用是為不同的用戶提供各類服務(wù)。信息服務(wù)支撐層通過(guò)中間件、云計(jì)算中心、車聯(lián)網(wǎng)信息庫(kù)、專家數(shù)據(jù)庫(kù)等將大規(guī)模的數(shù)據(jù)高效地組織起來(lái),以便為上層應(yīng)用提供可靠地?cái)?shù)據(jù)支撐。信息開放平臺(tái)層則涵蓋了車聯(lián)網(wǎng)中的各類應(yīng)用,如交通監(jiān)控系統(tǒng)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ElectronicTollCollection,ETC)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)等。通過(guò)這些應(yīng)用,為車聯(lián)網(wǎng)的不同用戶提供了不同的服務(wù),實(shí)現(xiàn)了信息的共享。2.1.2.通信架構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)可以分為集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)、分布式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)以及混合式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)三種[18],下面將分別進(jìn)行介紹。(1)集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu):其模型圖如圖2-3所示。圖2-3集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)模型圖Fig.2-3Communicationstructureofcentralnetwork在集中式網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)中,通信方式是V2I通信。通過(guò)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施,如AP、基站(BaseStation,BS)或RSU等的通信,維持了高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接。該模型對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施的部署數(shù)量要求較高,當(dāng)部署數(shù)量較少時(shí),網(wǎng)絡(luò)的性能急劇下降;但部署數(shù)量較多時(shí),不僅部署費(fèi)用高,而且會(huì)受到多個(gè)因素的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]求解背包問(wèn)題的演化算法[J]. 王熙照,賀毅朝. 軟件學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于二進(jìn)制差分進(jìn)化算法的MIMO雷達(dá)陣列優(yōu)化[J]. 劉浩淼,賈維敏,張峰干,潘嶙. 微波學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于移動(dòng)云服務(wù)的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳策略[J]. 劉冰藝,吳黎兵,賈東耀,聶雷,葉璐瑤,汪建平. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2016(04)
[4]Advances in Vehicular Ad-hoc Networks(VANETs):Challenges and Road-map for Future Development[J]. Elias C.Eze,Si-Jing Zhang,En-Jie Liu,Joy C.Eze. International Journal of Automation and Computing. 2016(01)
[5]車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于停車骨干網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸[J]. 朱金奇,馬春梅,劉明,陳貴海,龔海剛,劉斌. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]無(wú)線移動(dòng)多信道感知網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)聚集傳輸規(guī)劃[J]. 馮誠(chéng),李治軍,姜守旭. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]無(wú)線移動(dòng)感知網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)聚集傳輸規(guī)劃[J]. 馮誠(chéng),李治軍,姜守旭. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]車聯(lián)網(wǎng)綜述(英文)[J]. 楊放春,王尚廣,李靜林,劉志晗,孫其博. 中國(guó)通信. 2014(10)
[9]無(wú)參數(shù)變異的二進(jìn)制差分進(jìn)化算法[J]. 孔祥勇,高立群,歐陽(yáng)海濱,葛延峰. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[10]Distributed Aggregation Algorithms for Mobile Sensor Networks with Group Mobility Model[J]. Qianqian Ren 1,2 , Longjiang Guo 1,2 , Jinghua Zhu 1,2; , Meirui Ren 1,2 , Junqing Zhu 1 1. School of Computer Science and Technology, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 2. Key Laboratory of Database and Parallel Computing of Heilongjiang Province, Harbin 150080, China. Tsinghua Science and Technology. 2012(05)
博士論文
[1]大規(guī)模VANET數(shù)據(jù)傳輸策略的研究[D]. 劉海青.山東大學(xué) 2015
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)路由方法研究[D]. 牛紅莉.天津理工大學(xué) 2018
[2]車聯(lián)網(wǎng)路口場(chǎng)景下分簇算法的研究[D]. 劉越甲.北京交通大學(xué) 2016
[3]車聯(lián)網(wǎng)中多媒體合作共享的研究[D]. 陳娜.大連理工大學(xué) 2014
[4]車聯(lián)網(wǎng)中繼選擇算法研究[D]. 楊賓.重慶郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):2919925
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