基于无线传感器网络的上海市智能公交系统的算法设计研究

论文摘要

智能交通系统（ITS）是在传统的交通工程基础上发展起来的一种新型交通系统。大力发展ITS的一个关键子系统——智能公交系统（APTS）,是改善我国当前交通运行状况的一个切实有效的途径。而无线传感器网络技术作为一种新兴的检测技术,集合了传感技术,无线通信技术和网络技术于一体,具有快速部署、自组织等特性,非常适合用于公交系统中。论文主要以上海市公共交通系统为应用背景,主要围绕ITS系统中的关键子系统APTS（智能公交系统）进行研究,依据上海市交通行业智能交通系统总体构想的设计目标,提出了一种基于无线传感器网络的智能公交系统,并论述了其三个组成模块的功能。然后针对智能公交系统的两个方面的基本功能:为乘客提供所需求的公交路线当前的状况和为公交公司提供整个公交系统当前的运行情况和具体车辆目前的位置、状况。综合考虑到设计和成本的问题,重点提出了WSN-APTS系统下的距离加权算法、定位算法和到站时间预测算法,并在有关算法的描述中讨论了网内的通信过程和信息数据包的基本格式。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 智能交通系统
• 1.1.1 智能交通系统的特点
• 1.1.2 智能交通系统的功能
• 1.1.3 国内外智能交通的发展趋势
• 1.2 公共交通系统
• 1.2.1 公交系统中存在的问题
• 1.2.2 智能公交系统的功能和服务
• 1.2.3 智能公交系统的关键技术及分析
• 1.3 基于无线传感器网络的智能公交系统可行性分析
• 1.4 论文的研究背景、研究重点及结构安排
• 第二章 公交无线传感器网络的相关研究工作
• 2.1 无线传感器网络基础
• 2.2 传感器网络设计的技术分析
• 2.2.1 传感器网络设计的能量问题
• 2.2.2 传感器网络设计的定位技术分析
• 2.2.3 传感器网络设计的通信距离
• 2.3 术语定义
• 2.4 总结
• 第三章 WSN-APTS—基于无线传感器网络的智能公交系统
• 3.1 智能公交系统的设计路线
• 3.2 智能公交系统实现的主要功能
• 3.3 WSN-APTS—基于无线传感器网络的智能公交系统
• 3.3.1 WSN-APTS的组织结构
• 3.3.2 WSN-APTS的基本组成
• 3.4 总结
• 第四章 WSN-APTS算法的设计研究
• 4.1 研究假设和限制条件
• 4.2 WSN-APTS距离加权算法
• 4.3 WSN-APTS定位算法
• 4.3.1 定位方法
• 4.3.2 基于距离的定位算法
• 4.3.3 与距离无关的定位算法
• 4.3.4 定位算法的通信过程
• 4.3.5 小结
• 4.4 WSN-APTS-PAT—基于无线传感器网络的智能公交系统的车辆到站时间预测算法
• 4.4.1 国外关于到达时间预测的研究
• 4.4.2 车辆到站时间预测
• 4.4.2.1 站台路段平均速度的算法
• 4.4.2.2 WSN-APTS-PAT算法描述
• 4.5 总结
• 第五章 仿真及性能分析
• 5.1 NS2的简介
• 5.2 仿真
• 5.2.1 应用场景的抽取
• 5.2.2 实验结果及分析
• 5.3 仿真扩展讨论
• 5.4 总结
• 第六章 总结和未来工作展望
• 参考文献
• 致谢