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基于铁路危险品运输的传感器网络覆盖问题研究
| 论文题名： | 基于铁路危险品运输的传感器网络覆盖问题研究 |
| 关键词： | 无线传感器网络;铁路安全;危险品运输;空间多面体 |
| 摘要： | 随着经济的发展，铁路危险品运输需求不断的增大，铁路占全国危险品运输总量的36％以上。由于危险品本身的特殊性，及铁路运输环境的不确定性，极易发生事故，给国家造成巨大的人员伤亡、经济损失和环境污染。因此，在铁路危险品运输过程中对安全状态的实时性监测就成为一项亟待需要解决的问题。 无线传感网络具有区域多点检测，自组织组网，以数据为中心以及低成本、智能化、适用性强、操作简单等特性，可实现信息的实时监测和传输等特点，将其应用于铁路危险品运输在途监测，具有重要的意义。节点覆盖问题是无线传感网络需要解决的重要问题，合理有效的节点部署能够提高监测结果的准确性和全面性，通过协调控制还可以延长网络寿命[1]。但是目前提出的基于无线传感网络的节点部署方法大多是针对二维平面，三维空间的节点部署方法还比较少，而且铁路危险品运输的环境特殊，与野外等大范围的监测空间相比，传感器节点感知范围较小，节点之间通信距离也相对较近，监测空间有限，所以一般的节点部署方法不适合铁路危险品运输过程的监测。 在铁路危险品货物运输过程中要对危险品的存储以及在途运输进行安全状态监测，那么就需要在棚车和存储危险品的仓库中合理有效的部署传感器节点来达到完全覆盖监测空间的目的，并且需要节点之间保持有效连通，这两者与传感器节点的感知半径和通信半径密切相关。但是传感器节点的感知范围是一个近似球型的区域，由于在三维空间中利用球堆积方法来研究在不同的感知半径与通信半径条件下完全覆盖监测区域以及保持节点连通是一个比较复杂的问题。本文在研究了几种多面体的空间剖分性之后，提出了一种基于空间多面体剖分的节点覆盖方法，此方法将球覆盖问题转化为空间多面体的覆盖问题，在不同的感知半径与通信半径的比值的情况下，最终得出相对应的最优部署方式，既保证了节点感知范围完全覆盖监测区域，又保证了传感器节点之间的有效通信。 |
| 作者： | 韩晓哲 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 张宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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