یک چارچوب هوشمند آگاه به زمینه برای ارتباطات V2V و V2Iدر شبکه‌های خودرویی شهرهای هوشمند با استفاده از داده‌های ترافیکی شبکه سلولی

سعید مرادی¹ رامین نجفی² عادل روشنی³

1) استاد گروه مهندسی کامپیوتر، واحد ماکو، دانشگاه آزاد اسلامی، ماکو، ایران
2) استاد گروه ریاضی کاربردی، واحد ماکو، دانشگاه آزاد اسلامی، ماکو، ایران
3) کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر نرم افزار، واحد ماکو، دانشگاه آزاد اسلامی،ماکو، ایران

کد IOI مقاله : AAHD-AAHCAH
محل انتشار : کنفرانس ملی فناوری اطلاعات، نانوتکنولوژی، هوش مصنوعی و آینده پژوهی فناوری (itnaf.ir)
چکیده :
    با رشد سریع شهرهای هوشمند و افزایش نیاز به رانندگی ایمن، روان و بدون ازدحام، توسعه‌ی سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند (ITS) و شبکه‌های خودرویی (VNET) به یکی از محورهای اصلی تحقیقات بدل شده است. با توجه به پویایی بالا، ارتباط پایدار میان خودروها در این شبکه‌ها با چالش‌های جدی روبه‌رو است. این پژوهش با ارائه پروتکل CAM-VNET، یک راهکار مسیریابی آگاه به زمینه و قابل اعتماد را معرفی می‌کند که با ترکیب شبکه سلولی و محیط ارتباطی خودرویی، فرآیند انتقال داده را در شرایط ناهمگن بهینه می‌سازد. هدف اصلی، افزایش نرخ تحویل بسته و کاهش تأخیر سراسری در تبادل اطلاعات ترافیکی و داده‌های چندرسانه‌ای میان خودروها و زیرساخت شهری است. در روش پیشنهادی، اطلاعات لحظه‌ای تراکم ترافیک و وضعیت انتقال داده در بخش‌های مختلف جاده، از طریق سرویس رایانش ابری مدیریت ترافیک جمع‌آوری و به خودروها منتقل می‌شود. ارتباطات V2I از طریق شبکه سلولی با تأخیر کم و قابلیت اطمینان بالا انجام می‌گیرد و ارتباطات V2V با فناوری DSRC جهت کاهش فشار بر منابع شبکه سلولی به‌کار می‌رود. انتخاب مسیر انتقال داده بر اساس طول عمر پیوند میان خودروها، چگالی ترافیک، و منابع ارتباطی آزاد صورت می‌گیرد. افزون بر این، راهکارهای پشتیبان و بازیابی پیشرفته برای حفظ پایداری انتقال و کاهش خطا طراحی شده‌اند. ارزیابی عملکرد با شبیه‌سازی در محیط MATLAB و در سناریوهای مختلف تراکم ترافیک، سرعت خودروها و اندازه نقشه انجام شد. مقایسه با پروتکل‌های کلاسیک GPSR، PA-GPSR و MM-GPSR نشان داد که CAM-VNET، به طور میانگین نرخ تحویل بسته بالاتری داشته و تأخیر انتها به انتها کمتر را ثبت کرده است. این برتری به‌ویژه در شرایط تراکم بالای ترافیک و محیط‌های پیچیده شهری مشهود بوده است. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از ساختار ترکیبی شبکه سلولی و خودرویی، همراه با تحلیل زمینه‌ای ترافیک و قابلیت بازیابی مسیر، می‌تواند کیفیت و پایداری ارتباطات در شبکه‌های حمل‌ونقل هوشمند آینده را به‌طور چشمگیری بهبود دهد.

کلمات کلیدی : شبکه های خودرویی شهرهای هوشمند سیستم حمل‌ونقل هوشمند ارسال پیام آگاه به زمینه