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原文传递基于VANET的武警车辆巡逻规划技术研究

论文题名：	基于VANET的武警车辆巡逻规划技术研究
关键词：	武警车辆;车载网;巡逻规划;拥堵检测;遗传算法
摘要：	武警巡逻任务作为执勤中的一项重要内容，直接关系整个社会的安全与稳定，也是圆满完成党和国家赋予武警部队各项任务的基础保障。目前，关于巡逻已有的研究成果及武警部队实际处突中仍存在一些明显的不足，集中体现在：一是在城市巡逻方面，难以紧帖任务区实际对巡逻方案进行科学合理的设置，巡逻路线粗放、无序；二是车载装备信息化水平普遍不高，巡逻车辆之间信息互通还仅仅以车载电台的形式为主，对每辆车周围一些实时路况并不能及时掌握，协同处置突发情况的手段还比较欠缺；三是在处置线路的选择上，较少考虑在处突中由交通拥堵引起的出动路线动态调整。　　针对上述问题，本文提出了一种基于VANET实时检测道路拥堵的方案，对路线规划以及最短路径问题的关键技术进行了研究并提出算法上的改进，设计了基于VANET实时的武警巡逻车路径规划系统。具体工作包括以下几点。　　1．针对交通拥堵信息的采集与广播问题，提出一种基于VANET实时监测拥堵的网络信息共享方案。由道路上的每一辆车实时收集周边的车辆信息（速度、位置、行驶方向等），并生成交通情况信息评估报告；使用了分簇机制来把每条道路划分成一些相邻的、不重叠的、可管控的簇；在每一个簇中确定一辆转发车辆，由其把交通评估报告转发给相邻簇，并一直传递到该道路两端的路边单元，进而评价出整个道路的交通拥堵情况。实验表明，与传统方法相比，所提方案具有实时性好、带宽消耗低和信息准确率高的特点。　　2．针对武警巡逻方案优化的问题，分成巡逻车初始化配置和动态巡逻规划两个部分进行研究。在巡逻车初始化配置方面，提出一种改进的遗传算法，采用“重插入机制”对巡逻车的初始化配置进行优化，以有效减少迭代次数；在巡逻车动态方案规划方面，考虑巡逻路线动态性及巡逻规律隐蔽性的需求，提出了基于交通拥堵与道路优先级概率模型的道路选择算法。实验表明，该方法在到达率、覆盖率、隐蔽性上都有较好的表现。　　3．针对武装巡逻期间情况处置的问题，充分考虑交通拥堵的实际情况，提出了一种基于“路由机制”的变权网络路径快速生成算法。使巡逻车在前往目标节点处即使出现交通发生拥堵时也能快速地计算出此情况下的最短路径。实验表明，与传统算法进行对比，该算法能够迅速调整行车路线，并且在计算时间上有一定的提高。　　4.设计了基于VANET的武警巡逻路径规划系统。该系统由路况检测模块和巡逻规划分析模块组成。路况检测模块的主要功能是通过道路行驶的普通车辆收集、计算所在道路的拥堵信息；巡逻规划分析模块主要功能是利用收集的拥堵信息为巡逻车辆常规的巡逻方案和紧急情况处突路线两个方面提供辅助决策。最后，通过对系统的模拟，验证了上述方法的有效性。
作者：	富威
专业：	计算机技术
导师：	肖晓强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	国防科学技术大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文