面向高速公路安全預(yù)警的VANET自適應(yīng)路由算法研究.pdf

1、　　高速公路交通事故時(shí)有發(fā)生，給人身、財(cái)產(chǎn)和社會(huì)造成重大損失。車輛在高速公路行駛速度快，一部車由于機(jī)械故障等原因發(fā)生故障突然停車，有可能導(dǎo)致多部車追尾發(fā)生連環(huán)碰撞事故。當(dāng)前主要通過裝配安全氣囊、安全帶等設(shè)備被動(dòng)保護(hù)交通事故發(fā)生后駕駛員和乘客的安全，不能有效解決交通安全事故問題。VANET是ITS的重要組成部分，可以有效擴(kuò)大駕駛員感知范圍，使駕駛員獲取超視距范圍內(nèi)的交通信息，對(duì)危險(xiǎn)情況及時(shí)做出反應(yīng)，避免交通事故發(fā)生。可靠、及時(shí)的預(yù)警信息發(fā)

2、布是交通安全預(yù)警的重要因素，路由協(xié)議是VANET有效通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對(duì)高速公路安全預(yù)警問題，本文主要研究路由協(xié)議保障預(yù)警信息有效傳輸，具體工作如下：
　　(1) 設(shè)計(jì)了一種基于距離的延遲轉(zhuǎn)播VANET路由算法。協(xié)議假設(shè)能夠獲取車輛精確位置信息，車輛具有無線通信能力。節(jié)點(diǎn)接收到預(yù)警信息后根據(jù)與消息發(fā)送者距離延遲轉(zhuǎn)播預(yù)警信息，離發(fā)送節(jié)點(diǎn)距離越遠(yuǎn)，計(jì)算出的延遲轉(zhuǎn)播時(shí)間越短。在延遲階段接收到后方節(jié)點(diǎn)的預(yù)警消息則不需要轉(zhuǎn)播預(yù)警信息

3、，部分減少了預(yù)警信息冗余；隱式選擇自身節(jié)點(diǎn)為轉(zhuǎn)播節(jié)點(diǎn)，節(jié)省了發(fā)送轉(zhuǎn)播節(jié)點(diǎn)選擇信息開銷；降低了預(yù)警信息傳輸延遲。
　　(2) 針對(duì)不能獲取車輛精確位置信息的場景，設(shè)計(jì)了一種基于分簇的VANET自適應(yīng)路由算法。在預(yù)警信息包中加入父節(jié)點(diǎn)編號(hào)，節(jié)點(diǎn)隱式偵聽消息，收到子節(jié)點(diǎn)預(yù)警消息后當(dāng)選為簇頭節(jié)點(diǎn)，消息發(fā)送節(jié)點(diǎn)為該簇成員。簇成員不轉(zhuǎn)播預(yù)警信息，減少了轉(zhuǎn)播節(jié)點(diǎn)數(shù)量。簇的建立過程是隱式的，降低了傳輸時(shí)延、減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載?；诜执亟Y(jié)構(gòu)的路由協(xié)

4、議可應(yīng)用于大規(guī)模VANET網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展性強(qiáng)。
　　(3) 在 NS-3 中搭建仿真平臺(tái)并對(duì)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議進(jìn)行模擬。在一般車輛密度和密集車流環(huán)境下，從傳輸延遲、網(wǎng)絡(luò)開銷、可靠性三個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議與基于方向的廣播轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議進(jìn)行比較。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)收到預(yù)警信息后根據(jù)與消息發(fā)送節(jié)點(diǎn)的距離計(jì)算延遲轉(zhuǎn)播時(shí)間，在該時(shí)間段內(nèi)收到后方預(yù)警信息則不需要轉(zhuǎn)播該預(yù)警信息，根據(jù)該思想設(shè)計(jì)了基于距離的延遲轉(zhuǎn)播VANET路由算法；在