車路協(xié)同系統(tǒng)中信息交互性能優(yōu)化方法研究.pdf

1、車路協(xié)同系統(tǒng)是基于信息處理技術(shù)、定位導航技術(shù)、計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)以及人工智能技術(shù)的安全高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。信息交互過程是車路協(xié)同系統(tǒng)本質(zhì)的體現(xiàn)，其性能直接影響到行車策略的制定和行車安全。作者在學習和總結(jié)車路協(xié)同信息交互研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了信息交互性能優(yōu)化方法的原理及在交通環(huán)境下的應(yīng)用。本文從信道接入?yún)f(xié)議及多通信模式融合方面出發(fā)，結(jié)合交通系統(tǒng)特性，研究車路協(xié)同系統(tǒng)信息交互性能優(yōu)化方法。車路協(xié)同建模和仿真技術(shù)為信

2、息交互優(yōu)化方法的實現(xiàn)及驗證提供了平臺，也為實際車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)的研究與發(fā)展提供技術(shù)支持。
　　首先，MAC層信道接入?yún)f(xié)議決定了車路協(xié)同系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源的公平和高效利用。通過分析不同的MAC層握手機制及典型的退避算法，結(jié)合車路協(xié)同系統(tǒng)的交通特性和IEEE802.11p特點，提出了自適應(yīng)的信道接入?yún)f(xié)議ATEDCA。ATEDCA將車輛密度及數(shù)據(jù)重傳次數(shù)融入到優(yōu)化的握手機制和自適應(yīng)調(diào)節(jié)退避算法中，減少了節(jié)點間發(fā)送信道碰撞的可能性，提高了網(wǎng)絡(luò)性

3、能。
　　其次，論文完成了基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車路協(xié)同多通信模式融合機制設(shè)計，涵蓋WAVE、WLAN及3G通信模式。通過學習多種交通場景下最優(yōu)通信模式樣本，以車輛密度、平均行駛速度及傳輸數(shù)據(jù)量為輸入，經(jīng)過LMS學習算法進行學習后，融合機制能夠準確預(yù)測當前交通場景下的最合理的通信模式。
　　同時，論文完成了基于HLA高層體系架構(gòu)的車路協(xié)同系統(tǒng)信息交互仿真平臺的設(shè)計，提出了基于反饋的自適應(yīng)時間同步機制，以控制了各仿真模塊的實時性

4、。仿真平臺中的通信模型構(gòu)建主要在OPNET Modeler中完成，同時設(shè)計了信息交互仿真軟件程序，用于通信過程的控制及通信結(jié)果的反饋統(tǒng)計。
　　通過建立的車路協(xié)同信息交互仿真平臺，本文設(shè)計的車路協(xié)同信息交互優(yōu)化方法得到了仿真測試及驗證，結(jié)果表明提出的優(yōu)化方法可以提高信息交互性能和效率，并通過包括跟馳預(yù)警和交叉口預(yù)警在內(nèi)的典型交通應(yīng)用場景對其進行了評估。本論文為真實車路協(xié)同系統(tǒng)信息交互過程提供了仿真支持，對車路協(xié)同系統(tǒng)中無線網(wǎng)絡(luò)的研