车载自组网环境下群车信息传输模式设计及仿真分析

在实施智能车路技术研究的国家科技发展规划背景下，如何实现车载自组网环境下群车间交通信息共享是交通管理者和出行者共同关注的焦点问题，信息传输模式对网络中群车间信息共享尤为关键。针对目前车载自组网中信息传输模式多以借鉴无线通信传输方式研究为主，忽视道路和交通流特性对其影响，限制其传输性能的研究现状，本项目通过分析车载自组网环境下群车的行驶特征，研究信息协同条件下群车的交通状态演化规律；考虑道路地理特征和交通流特性，采用交通状态驱动的分区传输策略，设计适于群车行驶路径实时变化的信息传输模式；基于联合仿真技术建立车辆移动和网络仿真模型，并开发相应的性能评价软件；结合不同车辆分布、车流密度等条件进行信息传输模式的性能分析，旨在揭示信息传输模式与交通状态间的相互作用关系与影响机理，提出一种符合车载自组网特性的群车信息传输模式，为智能车路系统的应用提供理论依据，对改善交通安全、缓解交通拥堵具有重要意义。

在实施智能车路技术研究的国家科技发展规划背景下，如何实现车载自组网环境下群车间交通信息共享是交通管理者和出行者共同关注的焦点问题，信息传输模式对网络中群车间信息共享尤为关键。.首先，项目分析了VANETs的概念、特征，在此基础上对交通流和信息流之间的相关作用关系进行分析。然后，考虑道路、交通流特性对VANETs中车辆间信息传输模式进行了研究，针对选择的传输模式详细分析了交通、道路特征对车辆间信息传输性能的影响。研究结果发现，车辆间距离的急剧减小可能引发丢包率上升，随着车辆间距离的增加，延迟时间、延迟率整体呈现下降趋势，吞吐量呈现增加趋势；随着车辆分布密度增大，丢包率、延误时间、延误率呈现增加趋势，延迟时间增加缓慢，而吞吐量整体呈现先增后降趋势；随车辆数量的增加，丢包率、延误和吞吐量都相应增加。对于不同路网拓扑结构，整体而言，其对车辆间信息传输影响不明显，方格网络的整体延迟水平与环状方格网络相比略大。最后，基于EstiNet和Q-GIS建立了一种集成通信网络模拟器和交通流模拟器的联合仿真方法，对VANETs环境下信息传输模式与交通流运行状态之间的影响进行了分析。以VANETs场景下的实时诱导为对象，分析了不同交通信息共享方式下简单路网中交通流行程时间的变化情况。研究结果发现，车辆间信息传输的一些关键指标，诸如设备装载率、通信距离、诱导服从率等，对路网的交通流运行有明显影响。随着设备装载率、通信距离和诱导服从率三个因素的增加，均会增加车辆的最终绕行率，减少平均行程时间。设备装载率、通信距离与平均行程时间呈二次曲线的关系，服从率与平均行程时间均保持线性关系。.该研究结果为智能车路系统的应用提供理论依据，对改善交通安全、缓解交通拥堵具有重要意义。