首页> 中文学位 >高速公路VANET预警信息传播机制的研究
【6h】

高速公路VANET预警信息传播机制的研究

代理获取

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1.1 论文的研究背景

1.1.1 高速公路交通安全现状

1.1.2 智能交通系统的发展及现状

1.1.3 车辆通信网的发展及现状

1.2 国内外研究现状综述

1.3 研究意义

1.4 论文的章节安排

1.5 本章小结

2 车载自组织网络(VANET)

2.1 无线移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network)

2.2 车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network)

2.2.1 VANET的特点

2.2.2 VANET的应用

2.3 VANET路由协议

2.3.1 DSDV(Destination-Sequenced Distance-Vector Routing)路由协议

2.3.2 DSR(Dynamic Source Routing)路由协议

2.3.3 AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing)路由协议

2.3.4 LAR(Location aided routing)路由协议

2.4 本章小结

3 VANET中高速公路移动模型和安全行驶模型的研究

3.1 自组织网络中经典的实体节点移动模型

3.1.1 随机步行运动模型(Random Walk mobility model,RW)

3.1.2 随机方向移动模型(Random Direction mobility model,RD)

3.1.3 随机路点移动模型(Random Waypoint mobility model,RWP)

3.1.4 高斯-马尔科夫移动模型(Gauss-Markov mobility model,GM)

3.1.5 高速公路移动模型(Freeway mobility model,FM)

3.2 利用VanetMobiSim搭建高速公路行车模型

3.2.1 VanetMobiSim交通仿真工具

3.2.2 高速公路车辆运动仿真模型

3.3 对高速公路场景下行车安全距离的分析

3.3.1 高速公路行车安全距离的概念

3.3.2 高速公路行车安全距离(Ss)的计算公式

3.3.3 高速公路车辆行车低于安全距离追尾碰撞实例分析

3.4 本章小结

4 适用于高速公路车辆预警信息传递的VANET路由协议

4.1 高速公路场景下VANET路由协议所面临的问题

4.2 基于AODV的HWIM路由协议的设计

4.2.1 HWIM协议中按节点运动方向对转发节点进行限定

4.2.2 HWIM协议中对路由分组消息类型的设置

4.2.3 HWlM中基于不同消息类型的路由请求发送规则

4.2.4 HWIM中对于中间节点转发区域角度的动态设置

4.2.5 转发角度的计算

4.3 HWIM路由协议的数据结构的设计

4.3.1 HWIM的路由请求(RREQ)报文格式

4.3.2 HWIM的路由应答(RREP)报文格式

4.3.3 HWIM的路由错误(RERR)报文格式

4.3.4 HWIM的Hello消息格式

4.3.5 HWIM中节点维护的数据结构

4.4 HWIM的路由建立过程

4.4.1 HWIM路由请求消息的产生过程

4.4.2 HWIM路由请求消息的转发处理步骤

4.4.3 HWIM路由应答消息的产生和处理方法

4.5 本章小结

5 仿真实验

5.1 NS-2网络仿真工具

5.1.1 NS2的核心结构

5.1.2 NS2进行网络模型仿真的基本流程

5.2 运用NS2对VANET网络进行模拟仿真

5.3 HWIM路由协议的模拟仿真与性能分析

5.3.1 HWIM路由协议的实现

5.3.2 对HWIM路由协议进行仿真测试

5.3.3 仿真移动节点模型设置

5.3.4 仿真环境的搭建

5.4 网络路由协议性能的评价指标

5.5 测试结果分析

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

近些年来,高速公路的建设已经成为衡量各地区经济水平的指标之一,同时民众的日常生活也与高速公路的发展联系的更加紧密了,所以高速公路行车安全就成为了民众关注的焦点和交通安全领域研究的热点。与此同时智能交通系统(ITS)的迅猛发展也为高速公路行车安全问题的研究提供了更多、更新的技术支持。
  本文的主旨是尝试在高速公路防撞预警系统的研究领域中引入ITS的车载自组织网络(VANET)通信技术。文章通过对DSDV、DSR、AODV、LAR这四种典型的VANET路由协议的分析研究,归纳总结了不同路由协议的应用环境和各自的优势与不足,提出了设计一种适合于高速公路场景下预警信息传递的路由协议的研究思想。
  随后,本文对MANET中典型的节点移动模型和适用于VANET的高速公路节点移动模型进行了分析研究,选择采用VanetMobiSim交通仿真工具来生成高速公路行车仿真环境,并对高速公路安全距离交通模型进行了计算分析,进一步确定了通过优化VANET路由协议来实现对高速公路场景下安全行车保障的实际意义。
  本文的核心部分是提出了一种基于AODV改进型的适用于高速公路场景下预警信息传播的路由协议——HWIM路由协议。HWIM路由协议采用了三种改进方式,即按发送消息类型区分发送方向、按车辆节点行驶方向屏蔽干扰节点的消息转发和设定中间节点动态转发区域角度值来限制洪泛广播。以此来实现在高速公路场景下降低VANET的时延,提高协议效率,保障预警消息的有效及时传递,实现通过VANET通信技术对高速公路行车安全的保障。
  文章最后通过使用VanetMobiSim交通仿真工具和NS2网络仿真软件结合的方法对HWIM协议进行仿真测试,通过与AODV协议的对比仿真测试获取了六项网络性能评价指标的测试结果,通过对比分析测试结果验证了在高速公路场景下HWIM协议在降低路由发现时延、减少路由开销、提高分组数据投递率等方面的优势表现。同时提出了研究中的不足和对下一阶段研究的展望。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号