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基于车联网的高速公路事故预警方法研究
| 论文题名： | 基于车联网的高速公路事故预警方法研究 |
| 关键词： | 高速公路;事故预警;车联网;垂直网络切换算法 |
| 摘要： | 近年来，我国高速公路的事故发生率逐年增高，在造成严重的人员伤亡和财产损失的同时，还会引发高速公路的拥堵和大面积车辆滞留。依靠车联网技术提供的车辆与车辆间、车辆与路侧设备间的通信，可以完成对事故的实时预警。针对现有基于泛洪的预警消息广播机制丢包率高，以及车辆在高速公路场景中网络连接潜在的中断问题，论文首先针对三种典型的高速公路事件，提出了相应的事件判定方法；之后通过分析目标节点分布，提出了针对拥堵事件和交通事故的消息的广播方案；同时通过对异构网络切换技术进行研究，利用车联网的多跳特性，提出了两种垂直网络切换算法，从而完成对高速公路场景中的事故预警方法的研究： 首先，在分析车联网的体系架构和关键技术的基础上，通过对比分析几种典型的车-车、车-路通信技术，构建了一种基于4G和DSRC通信技术的高速公路车联网通信场景；其次，构建了交通信息采集模型并设计了交通信息的采集方案，在此基础上提出了针对三种典型的高速公路事件的事件判定方法；再次，依照不同的高速公路事件类型，通过分析消息的类型和目的节点分布状况，论文提出了拥堵消息的广播机制和事故安全消息广播机制；然后，在研究异构网络切换技术的流程和关键技术的基础上，分析了车辆在高速公路场景中行驶时涉及的异构网络切换过程，提出了持续型垂直网络切换算法和粘连型垂直网络切换算法，用以实现车辆与路侧设备间的多跳连接，通过设置切换判决阈值，保证多跳连接过程中车辆与路侧设备间的通信质量。最后，利用Veins仿真平台搭建了具备4G和DSRC通信能力的高速公路车联网仿真场景，对论文提出的事故预警方法和垂直网络切换算法的性能进行了测试。 测试结果表明，论文提出的事故预警方案基本能够保证预警消息的及时传递，同时，相较泛洪广播，论文设计的拥堵消息广播方案和事故安全消息广播方案在丢包率、网络吞吐量和延时三方面均具有较大的优势；此外，相比基于RSSI的垂直网络切换算法，论文提出的两种切换算法不仅能延长车辆处于DSRC网络中的时间，且进行切换时的切换次数少，不易引发“乒乓效应”。 |
| 作者： | 马佳荣 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 赵祥模 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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