研究论文

通过可扩展计算捕获异构V2X中的信息传播

作者:

Jungyeol公司基姆,

罗汉萨拉奥基,

萨斯瓦蒂萨尔卡,

大卫斯塔罗宾斯基、和

桑托什S。文卡特斯作者信息和声明

IEEE/ACM网络事务,体积32,问题2

页1540-1555

https://doi.org/10.109/TNET.2023.3321836

出版:2023年10月16日出版历史

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摘要

新兴的V2X技术使车辆能够在道路上相互交换信息（V2V），并与信号基础设施（I2V）交换信息。交通网络中的信息传播受到车辆移动性和无线通信的高度影响。至于车辆机动性，由于外部因素（如红绿灯）的影响，现实交通流会随着时间而变化，呈现出急剧的时间触发转变。因此，移动性过程在时间上是异质的且不平滑的，这从根本上以复杂的方式改变了V2X（V2V和I2V一起）消息传播的动态。至于无线通信，通信异构性是V2X系统不可或缺的组成部分——不同类型的车辆可能具有不同的通信能力，V2V和I2V通信共存。我们提出了一个基于连续时间马尔可夫链（CTMC）的数学框架，用于描述V2X信息的时空传播特征（1）当交通流出现急剧的时间触发转换时，以及（2）当存在包含不同V2V交换能力的通信异质性时，不同的无线通信条件，以及V2V和I2V。我们证明，CTMC模型下的状态演化在大量车辆的渐近极限下收敛到一组微分方程，使得计算能够随着网络规模和车辆数量的增加而优雅地扩展。我们的框架可以容纳任意的流量同步模式，例如，包含任意数量的流量信号。此外，使用该数学框架进行的数值计算回答了几个影响V2X网络设计和安全实践的问题。

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封面图片IEEE/ACM网络交易

IEEE/ACM网络事务第32卷第2期

2024年4月

927页

国际标准编号：1063-6692

1063-6692©2023 IEEE版权所有。允许个人使用，但重新发布/重新分发需要IEEE许可。请参见https://www.eee.org/publications/rights/index.html了解更多信息。

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