ارائه یک سیستم نظارت و مدیریت ترافیک به صورت همیار مبتنی بر شبکه های خودرویی

فهرست مطالب

چکیده.. 1

فصلاولکلیاتتحقیق.. 2

1-1 بیان مساله ………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-2 ضرورت انجام تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………..5

1-3 مروری بر کارهای انجام شده………………………………………………………………………………………………………………..6

1-4 جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق ……………………………………………………………………………………………………7

1-5 اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………..7

1-6 سوالات تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………..7

1-7 فرضیه های تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………………………8

1-8 واژه ها و اصطلاحات فنی……………………………………………………………………………………………………………………..8

فصلدوم پیشینه تحقیق.. 9

2-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

2-2- شبکه های خودرویی.. 10

2-3- سسیستمهای ارتباطی بین خودروئی(IVC).. 10

2-4- سیستم های ارتباطی واحد های کنار جاده ای به خودرو (RVC):.. 11

2-5- سیستم های ارتباطی خودرویی هیبرید (HVC).. 12

2-6- کاربردهای VANET.. 12

2-6-1-کاربردهای امنیت و سلامت در خودروها.. 12

2-6-2-کاربردهای مدیریت ترافیک.. 13

2-6-3-کاربردهای همیار راننده و هماهنگی ترافیک.. 13

2-6-4-سیستمهای پشتیبانی کننده از اطلاعات مسافران.. 13

2-6-5-کاربردهای سرگرمی.. 13

2-7- انواع جریان­سازی ویدئو بر روی شبکه­های نظیر­به­نظیر.. 14

2-7-1-جریان­سازی زنده­ی نظیربه­نظیر.. 14

2-7-2-سیستم­های مبتنی بر درخت.. 14

2-7-3-جریان­سازی تک­درختی .. 14

2-7-4-جریان­سازی چند­­درختی.. 17

2_7_5 سیستم های مبتنی بر مش ……………………………………………………………………………………………………………….18

2-7-6- تشکیل مش و نگهداری ازآن 19

2-7-7-مبادله­ی داده در مش.. 20

2-8- ویدئو بر حسب تقاضا.. 22

2-8-1- ویدئو بر حسب تقاضای نظیر به نظیر مبتنی بر درخت ……………………………………………………….23

2-8-2- ویدئو بر حسب تقاضای نظیر­به­نظیر به روش ذخیره و بازپخش.. 24

2-9- طرح کلی سیستمویدیو استریمینگ.. 32

2-10- زیر ساخت شبکه.. 34

2-10-1-شبکههسته.. 34

2-10-2-شبکهیتوزیع.. 34

2-10-3-شبکهدسترسی.. 35

2-11- برنامه ی کاربردی ویدیواستیریمینگ.. 38

2-12- ویدئو سرور.. 39

2-12-1-آدرس چند پخشی.. 40

2-12-2-چاپ روی هم.. 40

2-13-مرکز مدیریت ترافیک.. 42

2-13-1-باز پخش ویدئو .. 43

2-13-2-حافظه ویدئو.. 44

2-13-3-فرایند ذخیره سازی چرخشی و مستمر.. 45

2-13-4-توزیع رابط دسترسی مخزن.. 45

2-13-5-تصویر مصنوعی و دسترسی شبکه .. 46

2-13-6-نرم افزار مدیریت جریان ویدئوئی.. 47

2-13-7-کنترل از راه دور و دوربین های متحرک.. 48

2-14- نتایج و مطالعات بیشتر .. 48

فصلسوم –ارائه یک سیستم نظارت ترافیک همیار مبتنی بر شبکه های خودرویی   50

3-1- مقدمه.. 50

3-2- معماری پیشنهادی.. 52

3-2-1-دوربین.. 52

3-2-2-ویدئو سرور ..53

3-2-3-بزرگراه.. 53

3-2-4-واحد کنارجاده ای.. 54

3-2-5-خودرو ها.. 54

3-2-6-ساختار ارتباطی خودروها.. 55

3-2-7- مدیریت جریان…………………………………………………………………………………………………………………………….56

3-3- حالات کاری سیستم.. 62

فصلچهارم– ارزیابی و شبیه سازی سیستم پیشنهادی.. 66

4-1-مقدمه.. 66

4-1-1- شبیه سازی چیست؟.. 68

4-1-2-چرا باید شبیه سازی کنیم؟.. 68

4-1-3- چه زمان بایدازشبیهسازیاستفادهکرد؟.. 69

4-1-4-چهزماننبایدازشبیهسازیاستفادهکرد؟  69

4-2-شبیهسازیبانرمافزارمتلب.. 69

4-3- سناریوها.. 70

4-4- پارامترها.. 80

4-5- متریک ها.. 80

4-6-نتایج شبیه سازی …………………………………………………………………………………….………….…………………………..81

فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات.. 86

منابع ………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………….88

پیوست ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………….91

99…..……………..…………………………………………………………………….Abstract

فهرست اشکال

شکل 1-1 معماری پیشنهادی سیستم کنترل و مدیریت ترافیک.. 4

شکل2-1 a) IVC) تک گامه- (b)IVC چند گامه.. 11

شکل 2-2  درخت چند­پخشی لایه­ی کاربرد برای جریان­سازی ویدئو در شبکه­ی نظیر­به­نظیر   15

شکل2-3  دوباره­سازی درخت جریان بعد از خروج یک نظیر.. 16

شکل2-4 جریان­سازی چند­درختی با دو زیر­جریان و هفت نظیر.. 17

شکل2-5  دریافت لیست نظیر­ها از سرور رد­یاب .. 19

شکل2-6 تبادل نقشه­ی بافر و کشیدن داده­ها توسط نظیر­ها.. 22

شکل2-7 وضعیت دو نشست با زمان­های آغاز 20 و 31 و حد آستانه­ی 10 درزمان 40  24

 شکل2-8 مثالی از روش ذخیره و باز­پخش با قابلیت ده دقیقه کش. a) سیستم با دو کلاستر. b) سیستم بعد از خروج کلاینت A.. 25

شکل2-9  ساختار نظیر.. 26

شکل2-10  نمای کلی و اجزای سیستم اصلی.. 30

شکل 2-11 طرح شبکه هسته ای و توزیع.. 35

شکل 2-12 سرعت بیتی 5 دوربین یک گروه استاندارد.. 37

شکل 2-13 ساختار برنامه کاربردی ویدئو استریمینگ.. 38

شکل2-14 چاپ بر روی هم برای اجرای دوباره و ذخیره.. 42

شکل2-15 فرآیند بسته بندی.. 43

شکل2-16 صفحه نمایش مدیرت کنسول.. 44

شکل3-1 ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی.. 57

 شکل 3-2 نمونه ای از خروجی با surface viewver. 61

شکل 3-3 خروجی قانون های سیستم ممدانی.. 61

شکل 3-4 انجام شبیه سازی برای هشت خودرو تحت پوشش... 63

شکل 3-5 انجام شبیه سازی برای پانزده خودرو.. 64

شکل 3-6  شبیه سازی برای هشت RSU و جاده به طول 350... 64

شکل 3-7 تغییر رنج خودروهای تصادفی از 5 تا 15  به 5 تا 25... 65

شکل 3-8 تغییر رنج خودروهای تصادفی از 5 تا 15  به 5 تا 25.و تغییر تعداد RSU و طول جاده.. 65

شکل 4-1 نمودار خروجی نرخ دریافت موفق سیستم سوگنو و ممدانی براساس تعداد خودرو……………………………. 82

شکل 4-2 نمودار خروجی مدت زمان دریافت به ازای هر چانک سیستم ممدانی و سوگنو بر اساس تعداد خودرو……82

شکل 4-3 نمودار خروجی نرخ دریافت موفق سیستم سوگنو و ممدانی براساس تعداد RSU……………………………….83

شکل 4-4 نمودار خروجی مدت زمان دریافت به ازای هر چانک سیستم ممدانی و سوگنو بر اساس تعداد RSU…….83

شکل 4-5 نمودار خروجی نرخ دریافت موفق سیستم سوگنو و ممدانی براساس سرعت خودرو…………………………….84

شکل 4-6 نمودار خروجی مدت زمان دریافت به ازای هر چانک سیستم ممدانی و سوگنو بر اساس سرعت خودرو….84

 

فهرست جداول

جدول 2-1-ترکیبات اصلی با توجه به TMS والنسیا.. 31

جدول 2-2-مقایسه مقالات انجام شده در پروتکل های بررسی شده…………………………………………………………………49

جدول4-1 ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 8 خودرو به ازای M=47.70 و RSUTR=75. 71

جدول4-2 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 8 خودرو.. 71

جدول 4-3  ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 8 خودرو به ازای M=69 و RSUTR=35. 72

جدول 4-4 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 8 خودرو.. 72

جدول 4-5  ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 9 خودرو به ازای M=66 و RSUTR=28. 73

جدول 4-6 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 9 خودرو.. 74

جدول 4-7  ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 9 خودرو به ازای M=55 و RSUTR=10. 74

جدول 4-8 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 9 خودرو…………….…………………………75

جدول 4-9  ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 12 خودرو به ازای M=109.2 و RSUTR=44. …….…76

جدول 4-10 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 12 خودرو…….………………..…………………77

جدول 4-11  ورودی ها و خروجی سیستم ممدانی برای 12 خودرو به ازای M=117 و RSUTR=76……………78

جدول 4-12 ورودی ها و خروجی سیستم فازی سوگنو برای 12 خودرو……………………….…………………79

جدول 4-13 پارامترهای ثابت و متغییر…………………………………………………………………………………………………………80