基于公交车的LUV区域消息摆渡方法

摘要

传统的车辆自组织网络(Vehicular Ad-hoc Networks,VANET)方法是依靠车辆在道路上相遇时来交换数据。当网络中车辆节点数量较多时，会造成网络拓扑结构复杂，动态性高。一方面带来巨大的网络路由开销，另一方面造成车辆连接的不稳定性。针对这一问题以私家车为研究对象的LUV(Location Urban VANET)提出了车辆在静止的情况下通信和城市车辆通信以区域为单位的概念，用以提升车辆自组织网络的可靠性和可扩展性。
　　在LUV中，由于私家车有其运动规律也有随机性，这造成LUV区域链接存在不稳定性。消息摆渡方法(Message Ferrying)是在网络中，指定一些节点作为信使节点(Ferry)，为处于断开状态的节点之间提链接的方法。在本文中将应用消息摆渡方法应用到LUV中，以公交车为信使节点，利用公交车稳定的运动路线，提升LUV区域的连通性。
　　本文确定了单区域内部的消息摆渡方案可行性，然后将消息摆渡方案应用到长沙市LUV网络中，分析了网络性能。首先在单区域内，提出了以单个信使节点为处于断开状态的节点提连接的方法，明确了消息摆渡方法寻路(MFR)延迟的构成。针对区域内节点的完全随机分布和按随机簇分布的情况进行了实验，计算了两种情况下的时延，确定了消息摆渡方法在单个区域内的可行性。然后整合了长沙市的路网资料和长沙市公交车运行轨迹数据，利用SUMO仿真软件进行了长沙市公交车的仿真运行实验。得出仿真实验结果后，先对长沙市进行LUV分区，按单趟公交车转发和多趟公交车转发的情况，分析了LUV区域的网络连通性和LUV区域间消息的时延。再对比分析了在纯私家车时LUV网络的性能。最后提出了最经济的公交线部署方式，在保证最大连通率的情况下得到线路总数最少的公交线路集合。

目录

声明

第 1章 绪 论

1 .1研究背景以及意义

1 .2国内外研究现状

1 .3本文主要研究内容

1 .4论文组织结构

第2章基于位置的城市车联网（LUV)

2.1 VANET概况

2.2传统VANET方法

2.3城市LUV框架

第3章单个区域内消息摆渡方法

3.1 消息摆渡方法( Message Ferrying)

3 .2单个区域静态节点分析

3 .3本章小结

第4章 SUMO城市L U V仿真

4 .1仿真实验总体方案设计

4 .2实验结果

4 .3本章小结

第 5章 LUV区域消息摆渡方法

5 .1城市分区分析

5 .2公交车的线路分析

5 .3区域连通性分析

5 .4延迟性分析

5 .5最高区域连通性公交线集合

5 .6本章小结

结论

1.本文工作总结

2.未来展望

参考文献

致谢