VANET環(huán)境下的道路交通安全問題及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，車輛保有量隨著政策及生活等因素的影響而逐漸上升，而汽車帶來便利的同時也產(chǎn)生了許多不利影響，諸如交通事故增加，人員傷亡增多，尾氣排放問題等（其中的二氧化碳排放更是造成了溫室效應）。因此，本文將重點研究道路的交通安全問題以及部分關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)。本文的主要工作有以下幾個方面:
　　(1)研究分析交通流的數(shù)學模型。首先通過馬爾可夫鏈(Markov Chain)模型表達車輛在道路上的轉(zhuǎn)移狀態(tài)，詳細介紹隨機進程代數(shù)馬爾科夫的基本理論以

2、及推導引理的證明與應用。其次，通過結(jié)合現(xiàn)有理論研究，導出車輛到達遵循的分布規(guī)律，即在車流密度較小時遵循泊松分布規(guī)律，在車流密度較大時則遵循二項分布規(guī)律。此外，文章詳細介紹了當前流行的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送技術(shù)。就其中的射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)進行了全面介紹，包括射頻識別技術(shù)的流程、原理以及關(guān)鍵技術(shù)，后續(xù)章節(jié)將利用射頻識別技術(shù)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與發(fā)送。
　　(2)將車輛與行人不遵

3、守交通規(guī)則的行為劃分為兩個部分:車與車之間以及車與人之間的違法行為。對待行人不遵守交通規(guī)則時，通過數(shù)字圖像處理技術(shù)或者射頻識別技術(shù)獲取行人的異常行為并加以分析，再通過路邊單元(Road Side Unit，RSU)以及車輛本身進行多跳傳輸相關(guān)緊急信息，及時告知后續(xù)車輛，避免交通事故的發(fā)生。對待車輛不遵守交通規(guī)則時，通過相關(guān)算法計算出車輛是否有闖紅燈嫌疑，一旦確定有闖紅燈嫌疑，通過擴音器將相關(guān)緊急信息發(fā)送給行人，行人根據(jù)相關(guān)算法采取必要措

4、施，從而避免交通事故的發(fā)生。
　　(3)重點對多跳通信(Multi-hop Communication)技術(shù)進行了分析研究。通過將時間車頭時距(Time Headway)和空間車頭時距(Distance Headway)聯(lián)合在一起，運用模糊邏輯系統(tǒng)(Fuzzy Logic System)，計算出多跳(Multi-hop)通信中下一跳(Next-hop)信息接收者。本文通過對比時間車頭時距以及空間車頭時距兩種算法，通過仿真結(jié)果驗證了

5、本文提出的基于模糊邏輯系統(tǒng)算法的優(yōu)越性。此外，文章還模擬計算了交通事故碰撞時產(chǎn)生的傷害，通過計算碰撞產(chǎn)生的沖量，確定駕駛員與乘客以及行人的受傷程度。
　　(4)最后，將上述算法應用在實際當中，通過TraCI4Matlab軟件仿真南京市的一個實際繁華路段場景。通過該場景的仿真計算，其結(jié)果可以看出本文算法的優(yōu)勢。此外，文章還通過改進汽車尾氣CO2的排放公式算法，提出可使汽車尾氣CO2的排放大大降低的策略。該算法以及策略不僅可確保道路交