車載自組網環境下群車信息傳輸模式設計及仿真分析

《車載自組網環境下群車信息傳輸模式設計及仿真分析》是依託北京交通大學，由王江鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：車載自組網環境下群車信息傳輸模式設計及仿真分析
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王江鋒
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

在實施智慧型車路技術研究的國家科技發展規劃背景下，如何實現車載自組網環境下群車間交通信息共享是交通管理者和出行者共同關注的焦點問題，信息傳輸模式對網路中群車間信息共享尤為關鍵。針對目前車載自組網中信息傳輸模式多以借鑑無線通信傳輸方式研究為主，忽視道路和交通流特性對其影響，限制其傳輸性能的研究現狀，本項目通過分析車載自組網環境下群車的行駛特徵，研究信息協同條件下群車的交通狀態演化規律；考慮道路地理特徵和交通流特性，採用交通狀態驅動的分區傳輸策略，設計適於群車行駛路徑實時變化的信息傳輸模式；基於聯合仿真技術建立車輛移動和網路仿真模型，並開發相應的性能評價軟體；結合不同車輛分布、車流密度等條件進行信息傳輸模式的性能分析，旨在揭示信息傳輸模式與交通狀態間的相互作用關係與影響機理，提出一種符合車載自組網特性的群車信息傳輸模式，為智慧型車路系統的套用提供理論依據，對改善交通安全、緩解交通擁堵具有重要意義。

結題摘要

在實施智慧型車路技術研究的國家科技發展規劃背景下，如何實現車載自組網環境下群車間交通信息共享是交通管理者和出行者共同關注的焦點問題，信息傳輸模式對網路中群車間信息共享尤為關鍵。 首先，項目分析了VANETs的概念、特徵，在此基礎上對交通流和信息流之間的相關作用關係進行分析。然後，考慮道路、交通流特性對VANETs中車輛間信息傳輸模式進行了研究，針對選擇的傳輸模式詳細分析了交通、道路特徵對車輛間信息傳輸性能的影響。研究結果發現，車輛間距離的急劇減小可能引發丟包率上升，隨著車輛間距離的增加，延遲時間、延遲率整體呈現下降趨勢，吞吐量呈現增加趨勢；隨著車輛分布密度增大，丟包率、延誤時間、延誤率呈現增加趨勢，延遲時間增加緩慢，而吞吐量整體呈現先增後降趨勢；隨車輛數量的增加，丟包率、延誤和吞吐量都相應增加。對於不同路網拓撲結構，整體而言，其對車輛間信息傳輸影響不明顯，方格網路的整體延遲水平與環狀方格網路相比略大。最後，基於EstiNet和Q-GIS建立了一種集成通信網路模擬器和交通流模擬器的聯合仿真方法，對VANETs環境下信息傳輸模式與交通流運行狀態之間的影響進行了分析。以VANETs場景下的實時誘導為對象，分析了不同交通信息共享方式下簡單路網中交通流行程時間的變化情況。研究結果發現，車輛間信息傳輸的一些關鍵指標，諸如設備裝載率、通信距離、誘導服從率等，對路網的交通流運行有明顯影響。隨著設備裝載率、通信距離和誘導服從率三個因素的增加，均會增加車輛的最終繞行率，減少平均行程時間。設備裝載率、通信距離與平均行程時間呈二次曲線的關係，服從率與平均行程時間均保持線性關係。 該研究結果為智慧型車路系統的套用提供理論依據，對改善交通安全、緩解交通擁堵具有重要意義。