یک روش ارسال پیام آگاه به زمینه در شبکه های خودرویی شهرهای هوشمند

با رشد سریع شهرهای هوشمند و افزایش نیاز به رانندگی ایمن، روان و بدون ازدحام توسعه ی سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS) و شبکه های خودرویی (VNET) به یکی از محورهای اصلی تحقیقات بدل شده است. با توجه به پویایی بالا ارتباط پایدار میان خودروها در این شبکه ها با چالش های جدی روبه رو است. این پژوهش با ارائه پروتکل CAM-VNET یک راهکار مسیریابی آگاه به زمینه و قابل اعتماد را معرفی می کند که با ترکیب شبکه سلولی و محیط ارتباطی خودرویی فرآیند انتقال داده را در شرایط ناهمگن بهینه می سازد. هدف اصلی، افزایش نرخ تحویل بسته و کاهش تاخیر سراسری در تبادل اطلاعات ترافیکی و داده های چندرسانه ای میان خودروها و زیرساخت شهری است. در روش پیشنهادی اطلاعات لحظه ای تراکم ترافیک و وضعیت انتقال داده در بخش های مختلف جاده، از طریق سرویس رایانش ابری مدیریت ترافیک جمع آوری و به خودروها منتقل می شود. ارتباطات V۲I از طریق شبکه سلولی با تاخیر کم و قابلیت اطمینان بالا انجام می گیرد و ارتباطات V۲V با فناوری DSRC جهت کاهش فشار بر منابع شبکه سلولی به کار می رود. انتخاب مسیر انتقال داده بر اساس طول عمر پیوند میان خودروها، چگالی ترافیک و منابع ارتباطی آزاد صورت می گیرد. افزون بر این، راهکارهای پشتیبان و بازیابی پیشرفته برای حفظ پایداری انتقال و کاهش خطا طراحی شده اند. ارزیابی عملکرد با شبیه سازی در محیط MATLAB و در سناریوهای مختلف تراکم ترافیک، سرعت خودروها و اندازه نقشه انجام شد. مقایسه با پروتکل های کلاسیک PA-GPSR، GPSR و MM-GPSR نشان داد که CAM-VNET به طور میانگین نرخ تحویل بسته بالاتری داشته و تاخیر انتها به انتها کمتر را ثبت کرده است. این برتری به ویژه در شرایط تراکم بالای ترافیک و محیط های پیچیده شهری مشهود بوده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از ساختار ترکیبی شبکه سلولی و خودرویی همراه با تحلیل زمینه ترافیک و قابلیت بازیابی مسیر می تواند کیفیت و پایداری ارتباطات در شبکه های حمل و نقل هوشمند آینده را به طور چشمگیری بهبود دهد.

کلیدواژه ها:

شبکه های خودرویی ، شهرهای هوشمند ، سیستم حمل و نقل هوشمند ، ارسال پیام آگاه به زمینه