AD Hoc网络在高速公路车辆管理中的应用研究

摘 要 随着人们经济能力的提高，汽车已经越来越普及，与此同时，随着交通安全事故的频发和高速公路车辆管理的日益复杂化，原有的无线通信系统已经越来越不适应现实的需要。车辆AD Hoc网络便应运而生。它的出现大大地提高了高速公路车辆管理的便捷性和高效性，有效地保证了车辆行驶的安全，目前已经得到了越来越广泛的应用。

关键词 AD Hoc网络 车辆管理 应用

中图分类号：TN915.03 文献标识码：A

0引言

随着车辆的不断普及，汽车已经成为人们离不开的交通工具，与此同时交通事故越来越频发，道路交通安全问题越来越受到人们的关注，另一方面，信息技术的不断发展，也为加强对公路车辆管理提供了一种新的思路和方法。车载AD Hoc网络（VANET）正是在这样的背景下出现的。它通过结合全球定位系统（GPS）和无线通信网络，为处于高速运动中的车辆提供一种高速率的数据接入网络，进而可为车辆的安全行驶、计费管理、交通管理、数据通信等提供极大的便利。

1车载Ad Hoc网络的特点

车载Ad Hoc网络是Ad Hoc网络在汽车上的应用，不仅具备Ad Hoc 网络的主要特点，同时还具备了不少Ad Hoc所没有的新特点，主要有以下几个方面：

1.1地形的限制影响

在移动Ad Hoc网络中，节点的移动通常是随机且不受周围地形的影响，然而在车载Ad Hoc网络中汽车节点的运动却会受到不同场景中地形的限制。道路的静态形状使得车辆移动只能沿着车道做单向或双向移动，具有一维性。

1.2网络拓扑结构变化快

在高速公路上汽车的移动速度是非常快的，汽车的这一特点使得无线覆盖半径变得相对较小。汽车节点的高度动态性使得汽车Ad Hoc 网络的拓扑结构变化快速，这个特征给路由的管理带来了很大的不便。此外，高速移动性还会导致网络拓扑结构变化快，路径寿命短。

1.3无线信道质量不稳定

由于受到路边建筑、道路情况和车辆相对速度等多重因素的影响，导致节点无线传输范围受限，使得在物理位置上处于无线覆盖范围内的节点有时候无法直接通信，使得现有Ad Hoc路由协议应用于车载Ad Hoc网络时性能严重下降。

1.4 GPS（全球定位系统）的结合

车载Ad Hoc网络不是一个封闭的网络，而是一个开放的网络，它可以结合GPS（全球定位系统）等外部网络，从而得到丰富的外部信息。比如自身所处的地理位置、道路路况、路口位置等，给车主的行车判断提供了充足的依据。

2车载 Ad Hoc 网络在高速公路车辆管理中的应用

车载Ad Hoc网络由于其突出的作用，已在高速公路车辆管理中得到了广泛的应用，具体而言集中在下面三个方面：

2.1 高速公路交通安全应用

高速公路由于其高速性、封闭性等特点，保证行车安全非常重要，同时也非常困难，车载Ad Hoc网络的引入比较好的解决了这方面的问题。

（1）事故现场预警

在高速公路上行车，由于车速非常快，留给司机们的反映和判断时间是非常有限的，尤其是当前方发生事故时，如果再遇上路况不好，那么司机们的预警时间就更短了。而利用车载Ad Hoc网络，司机们就可以及时获得必要的事故信息，从而给他们预留了足够的反映和采取措施的时间，避免发生二次事故，造成更大的人员伤亡和财产损失。

（2）高速公路路口

高速公路路口是高速公路交通事故多发的一个地段之一。车载Ad Hoc网络在这方面可以通过提前预警等方式告知周围车辆的不同动向，从而让司机提高警惕，采取必要的措施进行防范。

（3）拥堵的道路

高速公路虽然一般能够做到畅通无阻，使司机能比较快的到达目的地。但有时候高速公路也会出现拥堵的情况，车载Ad Hoc网络能够及时提供必要的信息让司机们了解当前道路的拥堵情况，并提供其他道路的路况以提供司机们参考。

2.2 交通状况查询

高速公路行驶对交通状况的要求比其他路面更高。利用车载Ad Hoc网络，司机们可以及时了解各条高速公路的路面情况、车辆密度、拥堵情况等信息，有利于司机们选择所需的路线和时间。

2.3 信息服务应用

现在人们对行车的要求已不仅仅局限在安全性方面。在其他相关的环节如高速公路缴费以及办公、娱乐等也提出了不少新的要求，车载Ad Hoc网络都有涵盖这些功能。

3结语

随着人们行车安全意识的提高，车载Ad Hoc网络越来越受到人们的重视，在高速公路车辆管理中应用也越来越广泛。它通过车辆之间信息的即时沟通与交流，大大提高了车辆在高速公路行车的安全性，同时也提高了道路的利用率。随着车载Ad Hoc网络的不断完善和与时俱进，它将带给人们更多方便。

参考文献

[1] 郝建军，罗涛，乐光新.车载Ad Hoc网络[J].中兴通讯技术，2009.6.

[2] R. Francisco J，R.，Pedro M.，S. Ivan. Reliable and efficient broadcasting in vehicular ad hoc networks[J]. In IEEE 69th Vehicular Technology Conference，Barcelona，Spain. 2009.

[3] 李冰，袁坚，王剑，王钺.基于多维 Hash 链的无线Ad-hoc安全路由数字签名方案[J]. 清华大学学报，2009.49（1）：57-60.