第十九章
MATLAB 优化算法案例分析与应用
第 19 章
车载自组织网络中路边性能及防碰撞
算法研究
第十九章
MATLAB 优化算法案例分析与应用
随着智能交通系统的发展,车载自组网( VANET )已经成为该领域的
热门网络通信技术。车载网络是一种透过随意网络提供车辆之间的通讯,
即由无线通信与数据传递技术,串联交通工具以及路边交通设施,所形成
的特殊的专用网络,属于高度客制化的行动式随意网络。主要功能在于让
所有的用路人可以实时取得与传递与交通相关的信息,以便提高行车效率
,增进用路安全与舒适性。
在车载网络中,尤其是在城市环境下,车辆高速移动导致网络拓扑结构
频繁变化,车辆密度分布不均,导致稀疏连通和局部最优情况频繁出现,
所以必须专门为车载自组网设计具备鲁棒性、可靠性、实时性的路由协议
。本章针对现有城市环境下存在的车辆碰撞问题,利用车辆的地理位置和
电子导航地图提供的道路车流信息进行路由决策,根据设定的城市交通网
络模拟图,随机的分布车辆节点,通过十字交叉路口的防碰撞研究以及路
边节点之间的相对位置预警仿真,得到不同仿真下的城市交通信息网络结
果图,对于该区域交通通信设计以及路况信息改善有一定的指导意义。
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图 19- 1 车路通信
图 19- 2 车间通信
图 19- 3 混合通信
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图 19- 4 VANET 结构图
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VANET 具有以下一些特征:
( 1 ) VANET 网络中,车辆节点移动性较快,道路拓扑变化快,路
径寿命短;
( 2 ) VANET 的网络管理涉及面较广,但是车路以及车与车之间相
互配置等连线维持较困难。
( 3 ) VANET 网络中节点分布随机性较强,导致节点没有十分均匀
的分布;
( 4 ) VANET 网络链路状况不稳定,对障碍物的阻碍很敏感;
( 5 ) VANET 网络通过车辆间的自组织通信,使驾驶者能够获得超
视距范围内其它车辆的行驶信息和实时路况信息,从而帮助车辆及时调
整行驶路线,实现动态路劲选择,提高行驶效率。
( 6 ) VANET 网络可以通过车辆与路边节点的信息交互,将收集到
的信息汇总至交通控制中心进行分析和处理,并将结果反馈给驾驶人员
。
( 7 ) VANET 网络在行驶安全预警。 VANET 可以在前方有塞车或
是撞车情形时实时的对驾驶提出警告,当前方的车子减速时,也可以提
醒后方的车辆放慢速度避免碰撞的发生。