軌道交通中WSN覆蓋算法的研究.pdf

1、近年來，作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，并得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用具有良好的實(shí)際意義，在人員密集的車站內(nèi)部區(qū)域以及在軌道旁幾百米以內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測的區(qū)域，都具有較高的應(yīng)用價(jià)值。為解決上述兩種特定應(yīng)用場景下的WSN覆蓋問題，本論文分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的覆蓋算法：解決車站內(nèi)部WSN覆蓋問題的RTSS(Rail Transit Scenario at Station)覆

2、蓋算法，以及解決軌道旁邊WSN覆蓋問題的RTST(Rail Transit Scenario beside Track)覆蓋算法。
　　本論文的研究內(nèi)容和主要工作體現(xiàn)在以下幾方面：
　　1.對(duì)現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題進(jìn)行了概述，并對(duì)基于暴露路徑和傳感器部署策略的覆蓋算法進(jìn)行了闡述和比較；
　　2.設(shè)計(jì)了用以解決車站內(nèi)部WSN區(qū)域覆蓋問題的RTSS覆蓋算法，包括RTSS主算法和黑洞算法，以實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在室內(nèi)

3、環(huán)境的最少節(jié)點(diǎn)數(shù)覆蓋，并保證任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)損耗時(shí)都會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的備用節(jié)點(diǎn)來維持網(wǎng)絡(luò)不問斷：
　　3.針對(duì)軌道旁邊WSN區(qū)域覆蓋問題，設(shè)計(jì)了用以均衡網(wǎng)絡(luò)能耗的基于限定Voronoi的RTST覆蓋算法。該算法首先通過對(duì)RTST模型的能耗分析計(jì)算得出了尺寸因子x和密度因子y，然后基于x、y因子進(jìn)行尺寸控制和質(zhì)量控制下的限定Voronoi網(wǎng)絡(luò)生成：
　　4.針對(duì)本論文提出的算法進(jìn)行了仿真，分為兩個(gè)部分：1)對(duì)RTSS算法的仿真是基于一個(gè)

4、候車室模型，由主算法得出了保證全網(wǎng)覆蓋的無線傳感器節(jié)點(diǎn)放置的頂點(diǎn)位置，由RTSS的黑洞算法得出了備份節(jié)點(diǎn)放置的頂點(diǎn)位置。對(duì)比現(xiàn)有的“看守定理”，RTSS算法更適應(yīng)于車站內(nèi)部WSN模型。2)對(duì)RTST的算法仿真通過三個(gè)方面進(jìn)行：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模對(duì)三種網(wǎng)絡(luò)的影響、x因子對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的影響和y因子對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的影響。仿真得出在軌道模型中，RTST算法生成的網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間優(yōu)于均勻網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，特別是當(dāng)對(duì)x、y取合適值時(shí)，可以進(jìn)一步優(yōu)化RTST網(wǎng)絡(luò)性