基于混合vanet傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的道路布局優(yōu)化研究

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1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201510171830分類號TP391密級公開碩士學(xué)位論文基于混合VANET傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的道路布局優(yōu)化研究學(xué)位申請人章顥議指導(dǎo)教師李哲濤教授學(xué)院名稱信息工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)計算機科學(xué)與技術(shù)研究方向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)二〇一八年四月十五日OptimalRoadGeometryAwareNodePlacementforHybridVANET-SensorNetworksCandidateHaoyiZhangSupervisorProfessorZhetaoLiCollegeCollege

2、ofInformationEngineeringProgramComputerScienceandTechnologySpecializationWirelessSensorNetworkDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateApril15th,2018湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表

3、或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名:日期:年月日摘要隨著汽車制造技術(shù)與無

4、線傳感器通信技術(shù)的不斷發(fā)展,車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VehicularAd-hocNetworks,VANET)作為智能化交通系統(tǒng)的重要組成部分,已經(jīng)引起全球汽車業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視。車載自組織網(wǎng)絡(luò)通過移動車輛與移動車輛之間、移動車輛與路側(cè)單元(Roadsideunit,RSU)之間的通信,讓車輛駕駛?cè)藛T能夠在遠超視距的范圍內(nèi)得知當前道路的實時路況信息和其他車輛的車況信息,這有助于改善交通安全,減輕交通擁堵。RSU在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,但由于RSU造價較高,大規(guī)模部署RSU會提高道路布局的成本。近年

5、來,混合車載自組織傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò)(HybridVANET-SensorNetworks)引起了研究人員的關(guān)注,這種網(wǎng)絡(luò)部署策略可以在保證道路覆蓋率的前提下,減少RSU節(jié)點數(shù)目,從而大幅度降低道路布局的成本。本文主要研究最少RSU和傳感器節(jié)點部署的總成本問題,綜合考慮傳感器節(jié)點到最近RSU的跳數(shù)和RSU的容量等服務(wù)質(zhì)量(QualityofService,QoS)影響因素,來實現(xiàn)RSU和傳感器節(jié)點在雙車道道路上全局覆蓋的優(yōu)化部署。利用混合車載自組織傳感器節(jié)點網(wǎng)絡(luò),兼顧QoS的要求,能有效減少部署成本,降

6、低傳輸干擾,提高突發(fā)事件通知的實時性。本文依據(jù)不同道路環(huán)境建立了解決該多目標優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型,并基于鄰接矩陣提出了一種關(guān)聯(lián)粒子群算法(CorrelationParticleSwarmOptimization,CorrelationPSO),通過實驗仿真模擬,本文所提的關(guān)聯(lián)粒子群算法在不同道路場景的情況下均能實現(xiàn)道路布局優(yōu)化,并且給出具體布局實施方案,每個方案覆蓋率均達到98%以上,各節(jié)點之間全部滿足QoS的要求。關(guān)鍵詞:車載自組織網(wǎng)絡(luò);RSU部署;QoS;鄰接矩陣;粒子群算法IAbstractWh

7、iletheautomobileindustryandwirelesssensornetworktechnologiesevolvingrapidly,VehicularAd-hocNetworks(VANETs)haveattractedworldwideattentioninacademiccommunitiesasacrucialpartofIntelligentTransportationSystem(ITS).ThroughVehicle-to-Vehicle(V2V)andVehicle

8、-to-Roadsideunit(RSU)(V2R)communication,VANETscouldsupportdriversgettingbeyond-line-of-sightinformationaboutothervehiclesandreal-timetraffic.Hence,VANETscanimprovetrafficsafetyandreducetrafficcongestion,andRSUplaysakeyroleinVANETs.Howev

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