车路协同系统中信息交互性能优化方法研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文车路协同系统中信息交互性能优化方法研究作者姓名王丛丛学科专业交通信息工程及控制指导教师蔡伯根教授培养院系电子信息工程学院硕士学位论文车路协同系统中信息交互性能优化方法研究作者：王丛丛导师：蔡伯根北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高

2、校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）中图分类号学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文车路协同系统中信息交互性能优化方法研究作者姓名：王丛丛学号：导师姓名：蔡伯根职称：教授学位类别：工科学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：智能交通技术北京交通大学年月致谢光阴似箭，如白驹过隙，在交大七年半的生活即将结束。经历了找工作的艰辛与坎坷，也深深体会到了写作论文时的那份孤独、宁静与思考。回首匆匆岁月，对那些引导我、帮助我、激励我的人，我心中充满了感激。首先，我要感谢我的研究生导师蔡伯根教授。师者，传道授业解惑

3、也。在我攻读硕士研究生期间，深深受益于蔡老师的关心、爱护和谆谆教导。他作为老师，知识渊博，理论扎实，治学严谨，思维深刻。我的毕业论文从开题到写作定稿，他倾注了大量的心血，可谓用心良苦。其次，感谢上官伟副教授、王剑副教授以及刘江老师。上官老师在本科期间担任我的班主任，在我四年的大学生活中给予了我大量的帮助与支持。在我攻读硕士的两年多时间里，三位老师对我的科研工作和毕业论文都提出了许多宝贵的意见，在此对三位老师表示衷心的感谢。还要感谢一直关心和帮助我的学长及同学。柴琳果师兄、李四辉师兄、严细辉师兄以及郑子茹、杨森、郭弘倩等同学对我论文中的相关研究给予了热情

4、帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外，我要感谢我的家人，不管遇到怎样的困难，家人都是我最坚强的后盾，他们的理解与支持使我能够专心投入于学习之中，顺利完成学业。最后，我还要感谢我自己。十八年的求学生涯到此即将告一段落，我也即将开始一段新的人生。回首过去，虽无辉煌耀眼的成绩，但也算无愧于心。不管身处何种境况，我始终坚信，念念不忘，必有回响。摘要摘要车路协同系统是基于信息处理技术、定位导航技术、计算机控制技术、通信技术、传感器技术以及人工智能技术的安全高效和环保的道路交通系统。信息交互过程是车路协同系统本质的体现，其性能直接影响到行车策略的制定和行车安全。

5、作者在学习和总结车路协同信息交互研究现状的基础上，分析了信息交互性能优化方法的原理及在交通环境下的应用。本文从信道接入协议及多通信模式融合方面出发，结合交通系统特性，研究车路协同系统信息交互性能优化方法。车路协同建模和仿真技术为信息交互优化方法的实现及验证提供了平台，也为实际车路协同系统技术的研究与发展提供技术支持。首先层信道接入协议决定了车路协同系统网络资源的公平和高效利用。通过分析不同的层握手机制及典型的退避算法，结合车路协同系统的交通特性和特点，提出了自适应的信道接入协议。将车辆密度及数据重传次数融入到优化的握手机制和自适应调节退避算法中，减少了

6、节点间发送信道碰撞的可能性，提高了网络性能。其次，论文完成了基于自适应神经网络的车路协同多通信模式融合机制设计，涵盖、及通信模式。通过学习多种交通场景下最优通信模式样本，以车辆密度、平均行驶速度及传输数据量为输入，经过学习算法进行学习后，融合机制能够准确预测当前交通场景下的最合理的通信模式。同时，论文完成了基于高层体系架构的车路协同系统信息交互仿真平台的设计，提出了基于反馈的自适应时间同步机制，以控制了各仿真模块的实时性。仿真平台中的通信模型构建主要在中完成，同时设计了信息交互仿真软件程序，用于通信过程的控制及通信结果的反馈统计。通过建立的车路协同信息

7、交互仿真平台，本文设计的车路协同信息交互优化方法得到了仿真测试及验证，结果表明提出的优化方法可以提高信息交互性能和效率，并通过包括跟驰预警和交叉口预警在内的典型交通应用场景对其进行了评估。本论文为真实车路协同系统信息交互过程提供了仿真支持，对车路协同系统中无线网络的研发和应用有一定的工程应用价值。关键词：车路协同系统，信息交互，信道接入协议，多通信模式融合，仿真平台ABSTRACTABSTRACTIntelligentVehicleInfrastructureCooperativeSystem(I-VICS)isthesafe,efficientand

8、environmentallyfriendlytransportationsystemwith