基于VANET的路况信息获取与共乘路径规划算法研究

发布时间：2017-07-16 23:07

  本文关键词：基于VANET的路况信息获取与共乘路径规划算法研究

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【摘要】：人们生活水平和质量的提高使得代步工具得到了极大提升和发展。其中,机动车的使用越来越普及。为了减少机动车带来的交通、环境问题,基于车载自组织网络(vehicular ad hoc networks,VANET)的智能交通系统,因其实时、准确、高效等优点已成为工业界和学术界的研究热点。其中,依附于智能交通系统的共乘机制有效的提高了交通工具承载率。因此,基于VANET的共乘算法研究也已经成为智能交通研究领域重要的研究方向之一。本文主要研究基于VANET的共乘路径规划算法,主要包括两个部分:基于VANET的实时路况信息获取和基于路况信息的共乘路径规划。在国内外学者研究成果基础上,针对现有路由算法计算复杂,选择最优路由不准确的问题,提出了一种基于历史车间距的AOMDV(History Distance Metric-AOMDV,HDM-AOMDV)路由算法。针对一些典型的共乘算法中存在的忽略停靠点到达时间和对路况变化反映不佳的问题,本文提出了基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法CPPAT(Carpooling Path Planning algorithm based on the Arrival Time at stops)和基于搭乘圈的共乘路径规划算法CPPAR(Carpool Path Planning Algorithm based on the Riding ring)。论文主要研究工作和取得的成果如下:首先,阐述了共乘路径规划的相关技术和研究现状,以及VANET网络在智能交通网络中的优势。针对路况信息获取和共乘路径规划两方面的不足,提出了一种基于历史车间距的AOMDV路由算法。之后,针对现有路径规划算法对到达时刻准确性的忽略,提出了一种基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法。然后,针对城市中路况信息变化对车辆行驶的影响,参考基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法中团体的思想,提出一种针对动态路况做出变化的基于搭乘圈的共乘路径规划算法。最后,对本文提出的HDM-AOMDV路由算法和共乘路径规划算法进行了仿真和分析。分析表明,本文提出路由算法相比较于现有的一些路由算法在本文环境中网络的延时和丢包率更低,吞吐量有所提升;本文提出的CPPAT算法和CPPAR算法相比较于现有的一些共乘路径规划算法,分别在到达时刻准确性上得到提升,在路况变化下的共乘时间上有所缩短。在文章的最后,对本文工作进行了总结,并对以后的工作进行了展望。
【关键词】：共乘路径规划算法 VANET信息获取 AOMDV路由算法 路由度量
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景与意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 研究内容与主要工作15
• 1.4 论文组织结构与章节安排15-17
• 第2章 相关技术17-24
• 2.1 共乘路径规划概述17-19
• 2.1.1 共乘路径规划概念与特点17-18
• 2.1.2 共乘路径规划算法简介18-19
• 2.2 VANET概述19-22
• 2.2.1 VANET的主要特点20
• 2.2.2 VANET路由协议研究20-22
• 2.3 AOMDV路由协议简介22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 基于历史车间距的AOMDV路由算法24-31
• 3.1 符号定义24-25
• 3.2 VANET下路况信息采集方法25-26
• 3.3 基于历史车间距的AOMDV路由算法26-30
• 3.3.1 基于历史车间距的路由度量27-28
• 3.3.2 基于历史车间距的AOMDV路由算法28-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第4章 基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法31-40
• 4.1 现有共乘路径规划算法31
• 4.2 符号定义31-33
• 4.3 问题假设33-36
• 4.4 基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法36-39
• 4.4.1 团体的产生36-37
• 4.4.2 团体排序算法与最优路径确立37
• 4.4.3 基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法流程与评价函数37-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第5章 基于搭乘圈的共乘路径规划算法40-47
• 5.1 当前不足40
• 5.2 符号定义40-41
• 5.3 问题的假设41-42
• 5.4 基于搭乘圈共乘路径规划算法42-46
• 5.4.1 搭乘圈的建立42-43
• 5.4.2 搭乘圈搭乘方式43-44
• 5.4.3 搭乘圈共乘路径规划44-45
• 5.4.4 基于搭乘圈的共乘路径规划算法的流程与目标函数45-46
• 5.5 本章小结46-47
• 第6章 仿真与分析47-68
• 6.1 仿真软件介绍47-50
• 6.2 基于历史车间距的AOMDV路由算法仿真分析50-60
• 6.2.1 仿真流程介绍50-53
• 6.2.2 仿真数据分析53-60
• 6.3 基于停靠点到达时刻的共乘路径规划算法仿真分析60-64
• 6.3.1 仿真流程介绍60-61
• 6.3.2 仿真数据分析61-64
• 6.4 基于搭乘圈的共乘路径规划算法仿真分析64-67
• 6.4.1 仿真流程介绍64-65
• 6.4.2 仿真数据分析65-67
• 6.5 本章小结67-68
• 第7章 总结与展望68-70
• 7.1 总结68-69
• 7.2 展望69-70
• 参考文献70-73
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文和参与的项目73-74
• 致谢74-75
• 附录75-78

【参考文献】

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本文编号：550922