一维VANET连通性及共享单车系统的性能分析
发布时间：2020-06-09 21:43
【摘要】：为满足城市居民逐渐增加的出行需求,私家车、出租车、公共交通、共享单车等出行方式都将纳入智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITSs)。在智慧城市中,车辆自组织网络(Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs)是ITSs的重要组成部分之一,是专门为车辆间通信而设计的特殊移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET),其在智能交通领域有着广阔的应用前景,受到了学术界和工业界的广泛关注和深入研究。在智慧城市中,共享单车系统(Bike Sharing Systems,BSSs)是ITSs的重要组成部分之一,是共享交通的初级发展阶段。BSSs凭借低碳、低资本投入、无需固定停靠设施和便利等优势,成为“最后一公里”的有效解决方案,实现了城市交通的可持续发展。本文主要对一维VANET的连通性及共享单车系统的性能分析展开研究,主要研究内容包括以下三个部分:一、研究高速路场景下一维车辆自组织网络连通性。现实中某一区域没有基础设施是很常见的情形,这时完全由V2V形成的通信网络承担通信的重任。本文将一种具有较少链路的新型平面的无线传感器网络拓扑应用到一维车辆自组织网络中,构建了一维VANET的k-NN模型和(k,j)-NN模型,推出2-NN网络模型的任意相邻节点的连通概率,通过仿真分析比较k-NN模型和(k,j)-NN模型的连通概率和节点度,这有利于VANET协议的设计和设施的部署。此外,本文假设车辆服从泊松分布研究了高速路场景下双向车道车辆的相遇问题,分析车辆的相遇次数的均值。二、研究城市共享单车系统的特性。本文利用性能评估进程代数(Performance evaluation process algebra,PEPA)对人和车的行为和状态描述能力的优势构建了共享单车系统的形式化模型。在小规模共享单车系统情形,采用蒙特卡罗算法对用户的旅行时间进行模拟,并评估系统的性能指标。最后,分析得出用户骑车的速率对旅行时间(共享单车被占用时间)有一定的影响,但并不显著;区域内安排的共享单车数量对旅行时间有决定性影响,共享单车数量越多,旅行时间越少。三、研究城市共享单车系统的性能指标。为了分析城市大规模共享单车系统的实时过程,本章在研究点2的模型基础上做了一些改进,将旅行时间分为两个阶段:用户从出发地点寻找共享单车的时间和占用共享单车的时间,这样建模也有利于分析共享单车系统的利用率。本章依然以扬州城市为例子,根据扬州市的行政区域特性划分成六个区域,构建大规模共享单车系统模型,并用蒙特卡罗算法对系统的旅行时间进行性能评估,但模拟时间成本高,不适合大规模系统的实时性能分析。于是,本文采用流逼近分析方法对系统的旅行时间进行分析,并验证了用模拟和分析方法得到结果的一致性。最后用流逼近分析方法分析了区域间车流量。
【图文】：
图１－２邋ＶＡＮＥＴｓ的基本架构图逡逑它除了一般ＭＡＮＥＴ的特点外，其自身还具有独有的一些特征［１８］［２５＿２８］：逡逑（１）车辆网络是大规模网络。在城市交通场景，移动节点数目非常庞大，分布泛。逡逑）。一－ｍ）
络的一种方式。当然，它也为社会带来了一些负外影响，像减少了汽车的停放空间、城市逡逑杂乱等。ＢＳＳｓ的管理应该纳入城市交通管理，需要政府出台相关政策，针对共享交通市场逡逑中配置不均衡和垄断倾向［５（）］，共享单车系统的运行模式如图１－３所示。同时，，这种灵活性逡逑带来了难以预测和波动的需求挑战以及自行车的不规则流动模式［５７］，引起学术界的热切关逡逑注，但是对无|Ч蚕碜孕谐档难跹芯坎欢唷ｅ义
本文编号：2705300
【图文】：
图１－２邋ＶＡＮＥＴｓ的基本架构图逡逑它除了一般ＭＡＮＥＴ的特点外，其自身还具有独有的一些特征［１８］［２５＿２８］：逡逑（１）车辆网络是大规模网络。在城市交通场景，移动节点数目非常庞大，分布泛。逡逑）。一－ｍ）
络的一种方式。当然，它也为社会带来了一些负外影响，像减少了汽车的停放空间、城市逡逑杂乱等。ＢＳＳｓ的管理应该纳入城市交通管理，需要政府出台相关政策，针对共享交通市场逡逑中配置不均衡和垄断倾向［５（）］，共享单车系统的运行模式如图１－３所示。同时，，这种灵活性逡逑带来了难以预测和波动的需求挑战以及自行车的不规则流动模式［５７］，引起学术界的热切关逡逑注，但是对无|Ч蚕碜孕谐档难跹芯坎欢唷ｅ义
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