基於路徑重要度的城市車載自組網單播路由機制研究

《基於路徑重要度的城市車載自組網單播路由機制研究》是依託南京理工大學，由濮存來擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於路徑重要度的城市車載自組網單播路由機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：濮存來
• 依託單位：南京理工大學

項目摘要

車載自組織網路（VANET）作為智慧型交通系統的重要組成部分，對解決當今世界特別是我國的城市交通擁堵和交通安全問題具有十分重要的意義。本項目基於城市場景中的VANET，運用複雜網路理論對單播路由尋徑機制開展如下三方面的研究工作：首先，提出基於最短路徑數的網路路徑重要度評估策略，並利用複雜網路分析方法對城市道路網路路徑重要度以及VANET拓撲基本特徵進行統計分析；其次，採用複雜網路有偏隨機行走的思想，提出基於路徑重要度的VANET單播路由算法；最後，利用複雜網路交通流理論建立VANET數據擁塞模型，以測試與路由算法對應的網路最大數據吞吐量，並進一步藉助於複雜網路攻擊策略對路由算法的魯棒性進行仿真測試。本項目的開展將為突破VANET路由機制研究面臨的困難提供新的思路，為VANET路由協定標準的建立提供重要的參考。

結題摘要

複雜網路理論作為學術前沿熱點，研究的是各種看上去互不相同的複雜網路之間的共性和處理它們的普適性方法，其涉及到統計物理、信息、數學、社會學、生物等諸多領域。近年來，複雜網路理論不斷發展和完善，其在大數據處理和分析、複雜系統的預測和控制等方面得到了廣泛的套用。 本項目從複雜網路拓撲結構和動力學過程兩個角度開展研究，拓撲結構方面主要涉及複雜網路的鏈路預測問題，而網路動力學過程方面包括網路魯棒性、網路路由算法和網路病毒傳播等問題。 在鏈路預測方面，研究了簡單單層網路的鏈路預測，提出了一種基於信息熵的鏈路預測算法，進一步將該算法推廣到加權複雜網路和多層複雜網路，最後基於MapReduce技術，提出了一種適用於大規模複雜網路的共同鄰居快速算法，並提出了基於共同鄰居下界的鏈路預測架構。 在網路魯棒性方面，重點分析了路徑的重要性及其對網路結構脆弱性的影響，包括提出了一種可調路徑重要性指標，並基於該指標對網路進行定長路徑攻擊測試，提出了一種近似最長路徑疊代攻擊策略。 在路由算法方面，分析了幾種典型複雜網路路由算法的魯棒性，提出了一種適用於靜態無標度網路的混合路由算法，進一步分析了動態網路的擁塞現象和生存時間之間的關係，提出了一種基於路徑中心性的車載自組網路由協定，最後提出了一種適用於多層耦合網路的路由模型。 在病毒傳播方面，重點分析了基於SIR模型的病毒傳播過程，進一步研究了交通流驅動的病毒傳播過程，討論了擁塞程度對病毒傳播的影響，最後研究了基於隨機行走的病毒傳播過程。