VANET中基于权重分簇的路由协议与动态路径规划方法研究

发布时间：2017-10-24 09:33

  本文关键词：VANET中基于权重分簇的路由协议与动态路径规划方法研究

  更多相关文章： WCBRP 加权分簇算法 动态路径规划 多属性决策

【摘要】：近年来,无线通信网络技术的迅速发展使得车辆间通信和车辆与路边设备间通信在移动自组织网络中成为现实,这项技术促进了新型移动自组织网络——车辆自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)的发展与升级,使得车辆基于实时交通信息的动态路径规划变为可能。首先,本文对实时道路信息采集进行了研究。为了使一般移动自组织网络的通信协议适用于VANET,本文对基于分簇的按需路由协议(Cluster Based Routing Protocol,CBRP)进行改进,提出更适合VANET中车辆节点通信的基于权重分簇的按需路由协议(Weighted Cluster Based Routing Protocol,WCBRP)。WCBRP协议使用加权分簇算法取代了原CBRP中的最小分簇算法,在节点的权重计算过程中综合了车辆的移动方向、移动速度、节点度及转向信息作为度量,同时在簇的维护机制中加入Metropolis接受准则,保证在节点综合权重值变化不大的情况下不频繁更换簇头,维护VANET的稳定性。其次,针对现存大多数动态路径规划算法目标单一的问题,本文对车辆的动态路径规划方法进行了研究,在车辆通过WCBRP获取到实时交通信息的基础上,提出一种多属性优先级的动态路径规划方法。所谓多属性,即路径规划算法中综合考虑路程、时间与道路安全性多个属性为目标,改善了多数动态路径规划目标单一的问题。优先级即指多属性动态路径规划的权重设置过程中,将三种路段属性按照驾驶员主观意愿分为不同重要等级给出每种属性的主观权重值,再结合客观权重值作为路段属性的权重向量,实现个性化驾驶的目的。最后,本文对提出的通信协议WCBRP与多属性优先级动态路径规划算法均进行了仿真,仿真结果表明,在VANET网络中WCBRP协议与CBRP协议相比更加稳定,同时多属性优先级动态路径规划算法与单一时间目标或路程目标的路径规划算法相比,时间、路程与安全性各方面都更为均衡。
【关键词】：WCBRP 加权分簇算法 动态路径规划 多属性决策
【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】：TN915.04
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题研究背景意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.3 研究内容与主要工作16
• 1.4 论文组织结构16-18
• 第2章 相关技术18-22
• 2.1 VANET概述18-19
• 2.2 经典分簇算法19-20
• 2.3 传统路径规划算法20-21
• 2.3.1 Dijkstra算法20
• 2.3.2 A*算法20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 基于权重分簇的WCBRP路由协议22-31
• 3.1 基于分簇的Ad hoc路由协议及问题的提出22-24
• 3.1.1 簇头网关切换路由协议22-23
• 3.1.2 基于分簇结构的按需路由协议23-24
• 3.2 WCBRP簇结构24-29
• 3.2.1 相关定义24
• 3.2.2 簇的形成24-27
• 3.2.3 簇的维护27-29
• 3.3 WCBRP路由机制29-30
• 3.3.1 邻居表的修改29
• 3.3.2 路由发现29-30
• 3.3.3 路由维护30
• 3.4 本章小结30-31
• 第4章 多属性优先级动态路径规划算法31-43
• 4.1 相关定义及车辆移动模型31-34
• 4.2 实时交通信息分类及获取34-38
• 4.2.1 车辆速度及信息采集34-35
• 4.2.2 道路安全系数35-36
• 4.2.3 路段长度36
• 4.2.4 预期路程及其信息处理36-38
• 4.3 多属性优先级动态路径规划算法38-42
• 4.3.1 动态路径规划算法38-40
• 4.3.2 属性权重的确定40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 仿真与分析43-57
• 5.1 仿真工具介绍43-46
• 5.1.1 NS2简介43-44
• 5.1.2 SUMO简介44-45
• 5.1.3 MOVE简介45-46
• 5.2 仿真环境搭建46-48
• 5.3 WCBRP协议仿真48-54
• 5.3.1 仿真场景48-49
• 5.3.2 性能评估指标49
• 5.3.3 仿真结果分析49-54
• 5.4 多属性优先级动态路径规划算法仿真54-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-64
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文和参与的项目64-65
• 致谢65

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