車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署算法研究.pdf

1、車輛自組織網(wǎng)絡(luò)主要由安裝有車載單元的車輛和安裝于路側(cè)的路側(cè)單元組成。路側(cè)單元集合是車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的車輛節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸樞紐。在車聯(lián)網(wǎng)部署初期階段，目標(biāo)路網(wǎng)范圍內(nèi)的路側(cè)單元的部署數(shù)量通常是有限的，而相對(duì)來(lái)說(shuō)車輛節(jié)點(diǎn)的數(shù)量以及信息需求要大大超過(guò)路側(cè)節(jié)點(diǎn)的承載。因此，在路側(cè)單元數(shù)量限制下，應(yīng)優(yōu)化路側(cè)單元的部署位置，以盡可能多的滿足車輛節(jié)點(diǎn)的通信需求，從而最大化路側(cè)單元的部署效益。
　　如果以車輛是否處于無(wú)線通信覆蓋范圍內(nèi)作為效益依據(jù)，

2、由于車輛節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)性和車輛分布的時(shí)空差異性，以車輛節(jié)點(diǎn)為對(duì)象的覆蓋收益也具有高度時(shí)空動(dòng)態(tài)性和不確定性。所以，實(shí)踐中通常以路網(wǎng)為對(duì)象確定路側(cè)單元集合的覆蓋效益。根據(jù)路網(wǎng)中的各路段的車輛密度、所處區(qū)域特性、車道數(shù)等綜合確定路段的權(quán)重密度，把路側(cè)單元集合的無(wú)線覆蓋范圍之內(nèi)的所有路段的加權(quán)權(quán)重之和作為路側(cè)單元集合的覆蓋效益。假設(shè)P為路側(cè)單元集合的所有可行部署位置方案的集合，其中每個(gè)部署方案由各個(gè)路側(cè)單元的某一特定可行部署位置構(gòu)成。把尋找使路側(cè)單

3、元的部署效益最大化的路側(cè)單元位置部署方案稱為路側(cè)單元部署問(wèn)題。
　　針對(duì)該路側(cè)單元部署問(wèn)題，本文提出一種RSU部署問(wèn)題模型，并在模型的基礎(chǔ)上提出高速公路場(chǎng)景下以及城市環(huán)境中最優(yōu)路側(cè)單元部署策略。主要研究成果描述如下:
　　(1)提出RSU部署問(wèn)題模型。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的路網(wǎng)模型進(jìn)行分析，提出能夠描述曲線路段的路網(wǎng)模型和綜合考慮各項(xiàng)因素作為權(quán)重計(jì)算部署效益的效益模型，并將路網(wǎng)模型和效益模型共同組成RSU部署問(wèn)題模型。
　　(2

4、)在RSU部署問(wèn)題模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)RSU在高速公路場(chǎng)景下的部署問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先研究高速公路場(chǎng)景下RSU部署，并分為四種場(chǎng)景分別討論其最優(yōu)部署策略。然后利用MATLAB模擬每種情況的RSU部署，并將模擬結(jié)果與隨機(jī)部署策略模擬結(jié)果比較，結(jié)果顯示本文提出的部署策略能使RSU部署效益達(dá)到最優(yōu)。
　　(3)在RSU部署問(wèn)題模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)RSU在城市環(huán)境下的部署問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先利用RSU部署問(wèn)題模型將路側(cè)單元部署問(wèn)題轉(zhuǎn)化為搜索最