VANETs中面向城市交通探測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與窗口算法研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，全世界范圍內(nèi)大中型城市都遭遇了不同程度的堵車現(xiàn)象，也由此引發(fā)了時(shí)間成本和能源成本的浪費(fèi)，造成大氣污染，甚至加劇全球變暖。在無線通信傳輸和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上，智慧交通應(yīng)運(yùn)而生，為解決交通擁塞提供了新的突破口。車載自組網(wǎng)作為智慧交通系統(tǒng)的重要組成部分，從發(fā)展初期的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究，到近年來逐漸被運(yùn)用于交通服務(wù)，其應(yīng)用前景越來越廣闊。
　　本文建立了利用出租車為探針節(jié)點(diǎn)的路況探測(cè)系統(tǒng)，并選取了以探針車輛通過被探測(cè)路

2、段的通行時(shí)間作為衡量該路段交通狀況的指標(biāo)。通過實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)路況探測(cè)和發(fā)布，來對(duì)駕駛者進(jìn)行合理引導(dǎo)，使得車輛可以繞開擁擠的路段，達(dá)到緩解道路擁塞的目的。本文的主要工作如下:
　　第一，建立了以出租車為探針的面向交通狀態(tài)探測(cè)系統(tǒng)，提出了通行時(shí)間探測(cè)法。通過路邊單元設(shè)施與車輛之間的信息交互，確定探針經(jīng)過相鄰兩個(gè)路邊基站的通行時(shí)刻，并以此計(jì)算在被探測(cè)路段的通行時(shí)間。針對(duì)探針行駛路線的任意性的特點(diǎn)，提出了基于具體路段的通行時(shí)間探測(cè)法。它在前述方

3、法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使得路邊通信單元可以辨認(rèn)車輛的具體行車軌跡。這種方法不但擴(kuò)大了探針車輛的探測(cè)范圍，還為后續(xù)車輛的行駛提供多個(gè)行駛路線選項(xiàng)。
　　第二，為削弱探針的固有屬性引入的樣本誤差對(duì)探測(cè)結(jié)果的影響，提出了基于車流密度可變的窗口自適應(yīng)調(diào)整算法。利用最近時(shí)刻的歷史車流密度進(jìn)行下一時(shí)刻的密度預(yù)測(cè)，再利用得到的預(yù)測(cè)密度值計(jì)算出對(duì)應(yīng)時(shí)間窗口的大小。根據(jù)對(duì)新密度的預(yù)測(cè)方式不同，提出了三種車流密度預(yù)測(cè)算法，即直線預(yù)測(cè)法、二次曲線預(yù)測(cè)法

4、和老化預(yù)測(cè)算法。通過歷史數(shù)據(jù)對(duì)下一時(shí)刻的密度預(yù)測(cè)，來得到能隨車流密度變化的動(dòng)態(tài)窗口，提高探測(cè)結(jié)果的普適性和時(shí)效性。
　　第三，利用真實(shí)場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)對(duì)上述三種算法進(jìn)行功能和性能驗(yàn)證。通過與固定窗口算法的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)窗口算法能根據(jù)外界車流密度動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)自身窗口大小，保持高效平穩(wěn)地運(yùn)行。并且老化預(yù)測(cè)算法在窗口質(zhì)量、平均延遲、探測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率以及探針滲透率對(duì)結(jié)果的影響四個(gè)方面，都取得了最佳的窗口調(diào)節(jié)效果。
　　第四，利用veins