《面向用戶信息需求的VANET合作感知和適變傳輸機制研究》是依託上海交通大學，由陳彩蓮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向用戶信息需求的VANET合作感知和適變傳輸機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳彩蓮
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
車輛自組織網路(VANET)是構建現代交通人-車-路協同信息平台的關鍵，可以通過車車/車路通信實現動態交通信息的感知、共享和有效利用。但是在城市交通環境下，如何設計以車輛為主體的分散式交通態勢感知和高效信息傳輸機製成為新的挑戰性課題。本項目以滿足用戶對交通態勢信息的需求為核心，圍繞VANET對複雜動態環境的認知性和信息傳輸的適變性兩個基本問題，探索實時多尺度交通態勢估計的有效解決方案，發展面向用戶交通態勢信息需求的適變傳輸技術，重點開展三方面研究:1.構建車輛情境模型，基於多源信息融合和壓縮感知技術，研究複雜動態環境下VANET的合作感知算法;2.基於情境構建用戶信息需求量化模型和信息效用模型，開展用戶信息需求量化與分析;3.提出信息需求發布和回響策略，設計適變傳輸機制。本項目有望在基礎理論和網路技術方面實現突破，為VANET如何在複雜交通環境中實現高效信息共享提出科學的解決方案。
結題摘要
車輛自組織網路(VANET)是構建現代交通“人-車-路”協同信息平台的關鍵，通過車車/車路通信實現動態交通信息的感知、共享和有效利用。本項目針對複雜動態環境的認知性和信息傳輸的適變性等問題，提出VANET框架下車輛對交通態勢的感知和基於感知信息需求的傳輸機制。本項目分別從合作感知方法、用戶信息需求度量化與分析和高效傳輸協定三方面開展研究，並搭建了車車/車路的通信實驗平台，取得如下創新性成果。 1. 在VANET合作感知方面，針對基於車載感測器網路採集數據的交通估計，提出了基於矩陣還原的城市交通估計問題，並提出了基於疊代求解的HaTTEM算法以及面向還原算法的車輛移動控制算法；針對交通態勢信息估計問題，為對空缺的交通信息進行估計，提出基於張量重構的HaTTC算法，並對大數據下城市熱點發掘中的聚類問題提出了改進版的DBSCAN 算法；針對基於群智的感知任務分配問題，提出了基於軌跡的任務分配方案。 2. 在用戶信息求度量化與分析方面，對於複雜的車聯網通信環境，針對高架路環境，提出了能夠滿足用戶個性需求和各接入子網負載均衡的網路選擇算法。針對城市交通環境，提出了一種異構車載網路融合架構，在此基礎之上，套用我們提出的交通感知算法對上海市交通大數據進行分析，綜合考慮交通狀況、網路信息以及用戶對網路的需求提出了解決網路融合問題的網路選擇機制—INAS。 3. 在高效傳輸協定設計方面，從訊息傳送速率的角度提出了基於位置的速率調節算法LRRA，提高了數據傳輸的吞吐量；從多信道通信底層協定的角度提出了SPBM頻譜滲透機制，提高了信道利用率。對於交通安全信息分發，在高架路口和道路異常發生出的特殊場景下，提出了區域中繼節點選擇算法降低了信息駐留帶來的網路負擔，同時提高了每次廣播的效用。在此基礎之上，根據事故後方不同區域對信息的不同需求，提出了相應的中繼算法和懸浮機制。 4. 在實驗平台搭建方面，利用USRP 2920與PXI構建了基於軟體無線電平台的V2V/V2I車聯網通信系統，作為通信算法實驗驗證平台。 項目研究成果發表SCI收錄論文37篇，會議論文33篇，申請發明專利6項，其中授權1項。成果獲2016教育部自然科學獎一等獎（排名第3），指導學生完成的多個系統獲得2014 IEEE通信學會學生競賽全球冠軍、2013全國虛擬儀器大賽一等獎等5項。指導與本課題相關的碩士畢業生13名。
