基于动态微云的车联网信息分发仿真系统的设计与实现

发布时间：2020-04-19 04:14

【摘要】：随着车联网的发展,车联网中的业务也在不断的增加,车辆与其他车辆、道路、基础设施、行人以及远程云服务器之间的数据交换也越来越多,越来越频繁。随着自动驾驶技术的发展与逐渐成熟,车联网中路径规划、全局交通管理、车辆信息管理以及流量预测等需要大量全局数据的各类应用在不断的增加的同时,对很多涉及实时操作、低时延要求和高质量服务的应用,如对象检测、冗余碰撞检测、转向制动、运动规划、行为规划等的需求也在快速增长。这些应用需要在网络中传输大量的数据,同时还需要进行大量低时延要求的数据计算处理。本论文根据车联网和自动驾驶技术的现状和未来发展,对未来车联网中的信息分发需求进行了分析和总结,提出了基于动态微云的车联网信息分发仿真系统。该系统利用远程云服务器完成需要对全局大数据进行处理和存储的应用任务,通过车辆形成的动态微云进行车辆之间的数据交换,使车辆获取更大范围的环境数据,通过车辆之间的协作,提升单个车辆的数据处理和计算能力,在本地完成低时延要求的应用任务。微云中的微云计算节点负责管理微云内的车辆、控制微云中车辆之间的协作以及成员车辆与远程云服务器之间的数据交换,将复杂的数据处理迁移到网络边缘,减少对网络带宽的占用和业务时延。本论文还设计了激励机制,通过积分鼓励的方式激励车辆成为微云计算节点,利用自己的计算和存储资源为其他节点提供服务。本论文首先调研了车联网等相关技术,分析随着自动驾驶技术的发展,车联网正在和即将面对的问题,针对这些问题带来的需求进行了基于动态微云的车联网信息分发仿真系统的设计,并给出了详细的设计方案,包括整体架构、方案流程、模块功能等内容。最后对设计方案进行了仿真实现,验证了设计方案的有效性。
【图文】：

车辆,场景,车道

图３－１在周围车辆较为密集的情况下行驶的场景逡逑如图３－１所示，在这种场景中，车辆在周围车辆较为密集的环境中行驶，前后逡逑车距较为接近，同时感知的视野范围也受到周围车辆的干扰和影响。车辆首先需要逡逑根据传感器感知到的道路信息，保持车辆在车道中的正常行驶，同时，还需要其他逡逑车辆的相关信息进行车辆行为控制和运动规划的策略制定，协助车辆与周围车辆保逡逑持安全距离、进行车道的分配以及车道的变换等行为。车辆需要收集传感器感知的逡逑道路相关信息，保持车辆在车道上的正常行驶，并对周围的障碍物进行躲避。由于逡逑周围车辆较为密集，车辆还需要收集周围车辆的传感数据，帮助车辆扩大被周围车逡逑辆遮挡的视野，并且针对路况快速作出决策，防止事故的发生。车辆还需要接收周逡逑围车辆的本地信息以及路线规划等数据，通过对这些数据的计算，帮助车辆为行驶逡逑过程中的合理调度，，如变换车道、路线规划等行为及时作出决策。同时，车辆还要逡逑将自己的感知数据、行驶路径等数据提供给周围的车辆，用于帮助周围其他车辆运逡逑动规划的决策制定。逡逑２）进入易发生拥堵或事故的特殊路段时逡逑如图３－２所示，在这种场景中，车辆进入己发生拥堵或事故的特殊路段，这类路逡逑

特殊路段,场景,事故,道路

涵邋ａ：邋ｉｍ邋＝＾ｃ邋［＿逡逑０邋ｉ－逡逑图３－３周围道路情况较为复杂的场景逡逑如图３－３所示，这种场景中，车辆动过传感器感知的信息以及车辆本地信息判逡逑断车辆是否进入了发生拥堵或事故的路段，以及遇到周围道路情况发生变化、障碍逡逑物较多或行人较多等情况。在这种场景中，车辆需要通过接收周围其他车辆的传感逡逑信息，对周围更大范围内的复杂路况、障碍物或行人等情况进行分析，并且通过快逡逑速的计算处理，得到车辆下一步的行为规划。此时需要车辆之间的信息交互和协逡逑作，对复杂的路况作出准确且及时的反应。逡逑以上三种自动驾驶的场景，存在共同的需求：逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.9;U495

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