面向大規(guī)模異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)策略與網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，不斷增長(zhǎng)的交通出行量給城市道路交通系統(tǒng)造成了巨大的壓力。隨著無線通信技術(shù)的進(jìn)步以及智能駕駛技術(shù)的發(fā)展，新一代安全、高效和可持續(xù)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)有望極大地緩解城市的道路交通問題。車聯(lián)網(wǎng)的高效信息服務(wù)技術(shù)是各類智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。然而，車聯(lián)網(wǎng)中無線網(wǎng)絡(luò)的通信特征以及車輛的移動(dòng)性，給車聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。首先，實(shí)時(shí)服務(wù)請(qǐng)求需要在截止日期之前完成數(shù)據(jù)接收，同時(shí)保證時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的有效性需要適時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)

2、更新，從而引起數(shù)據(jù)分發(fā)和數(shù)據(jù)更新之間的帶寬資源競(jìng)爭(zhēng)問題，造成了系統(tǒng)性能下降。其次，在大規(guī)模時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)分發(fā)場(chǎng)景中，服務(wù)請(qǐng)求需要通過路側(cè)單元和移動(dòng)車輛的協(xié)作才能完成服務(wù)。由于無線通信的通信距離有限，車輛無法在單個(gè)路側(cè)單元通信范圍內(nèi)完成服務(wù)請(qǐng)求。再次，車聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是一個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源和異構(gòu)信息服務(wù)并存的新型無線網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)分布式的服務(wù)框架無法適用于異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)資源管理。針對(duì)以上問題，本文從服務(wù)框架、模型構(gòu)建以及算法設(shè)計(jì)的角度，對(duì)車聯(lián)網(wǎng)信息服

3、務(wù)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要成果包括以下幾個(gè)方面：
　　1)對(duì)面向車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)信息服務(wù)策略進(jìn)行了研究。首先，建立了數(shù)據(jù)質(zhì)量模型，量化評(píng)估了時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)效性，并從理論上分析了帶寬分配比例對(duì)服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)率的影響。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)更新的請(qǐng)求調(diào)度算法，根據(jù)緩存數(shù)據(jù)質(zhì)量和服務(wù)請(qǐng)求特征，動(dòng)態(tài)分配帶寬資源進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)分發(fā)。最后，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)，驗(yàn)證了算法在提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)率方面的優(yōu)越性。
　　2)對(duì)車聯(lián)網(wǎng)V2I/

4、V2V混合通信環(huán)境下的大規(guī)模時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)分發(fā)進(jìn)行了研究。首先，提出了集中式調(diào)度的多路側(cè)單元時(shí)態(tài)信息服務(wù)框架，并建立了基于多路側(cè)單元和移動(dòng)車輛協(xié)作的服務(wù)質(zhì)量模型和傳遞率模型。在此基礎(chǔ)上，提出了多目標(biāo)演化算法產(chǎn)生一組非支配解，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)評(píng)估函數(shù)選取最優(yōu)解，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)需求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的可擴(kuò)展性和自適應(yīng)性。
　　3)對(duì)面向異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化策略進(jìn)行了研究。首先，提出了基于軟件定義的異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)信息服