VANETs中面向城市交通探測系統(tǒng)的實現(xiàn)與窗口算法研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，全世界范圍內大中型城市都遭遇了不同程度的堵車現(xiàn)象，也由此引發(fā)了時間成本和能源成本的浪費，造成大氣污染，甚至加劇全球變暖。在無線通信傳輸和傳感技術的基礎上，智慧交通應運而生，為解決交通擁塞提供了新的突破口。車載自組網(wǎng)作為智慧交通系統(tǒng)的重要組成部分，從發(fā)展初期的數(shù)據(jù)傳輸技術研究，到近年來逐漸被運用于交通服務，其應用前景越來越廣闊。
　　本文建立了利用出租車為探針節(jié)點的路況探測系統(tǒng)，并選取了以探針車輛通過被探測路

2、段的通行時間作為衡量該路段交通狀況的指標。通過實現(xiàn)實時路況探測和發(fā)布，來對駕駛者進行合理引導，使得車輛可以繞開擁擠的路段，達到緩解道路擁塞的目的。本文的主要工作如下:
　　第一，建立了以出租車為探針的面向交通狀態(tài)探測系統(tǒng)，提出了通行時間探測法。通過路邊單元設施與車輛之間的信息交互，確定探針經(jīng)過相鄰兩個路邊基站的通行時刻，并以此計算在被探測路段的通行時間。針對探針行駛路線的任意性的特點，提出了基于具體路段的通行時間探測法。它在前述方

3、法的基礎上進行了改進，使得路邊通信單元可以辨認車輛的具體行車軌跡。這種方法不但擴大了探針車輛的探測范圍，還為后續(xù)車輛的行駛提供多個行駛路線選項。
　　第二，為削弱探針的固有屬性引入的樣本誤差對探測結果的影響，提出了基于車流密度可變的窗口自適應調整算法。利用最近時刻的歷史車流密度進行下一時刻的密度預測，再利用得到的預測密度值計算出對應時間窗口的大小。根據(jù)對新密度的預測方式不同，提出了三種車流密度預測算法，即直線預測法、二次曲線預測法

4、和老化預測算法。通過歷史數(shù)據(jù)對下一時刻的密度預測，來得到能隨車流密度變化的動態(tài)窗口，提高探測結果的普適性和時效性。
　　第三，利用真實場景中的數(shù)據(jù)對上述三種算法進行功能和性能驗證。通過與固定窗口算法的對比發(fā)現(xiàn)，自適應窗口算法能根據(jù)外界車流密度動態(tài)地調節(jié)自身窗口大小，保持高效平穩(wěn)地運行。并且老化預測算法在窗口質量、平均延遲、探測結果準確率以及探針滲透率對結果的影響四個方面，都取得了最佳的窗口調節(jié)效果。
　　第四，利用veins