شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET

در این بخش شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با تصمیم گیری مناسب در نرم افزار شبیه ساز NS2 را آماده کرده ایم که دارای داکیومنت می باشد و در ادامه تصاویری از خروجی شبیه سازی به همراه فیلم نحوه اجرای پروژه را می توانید مشاهده کنید.

معرفی پروژه شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET

هدف از این تحقیق ارائه پروتکل مسیریابی مناسب برای فرستادن اطلاعات مهم در شبکه های بین خودرویی جهت جلوگیری از تصادفات است که در هنگام حادثه اطلاعات ضروری از طریق خودروهای در حال حرکت برای جلوگیری از تصادفات به یکدیگر فرستاده می شود به همین دلیل خودرو های مورد نظر با استفاده از الگوریتم مسیریابی که نسبت به شرایط آگاه تر است عمل مسیریابی را انجام می دهند. یکی دیگر از اهداف این پروژه بهبود دادن فاکتور های بهینه سازی مانند کاهش زمان تاخیر انتها به انتها که خود دلیلی برای کاهش زمان تصمیم گیری است می باشد. همچنین توزیع دو طرفه پیغام ها از طرف نود های لاین مقابل به کاهش زمان و افزایش قابلیت اطمینان در تصمیم گیری کمک شایانی می کند.

اهداف کاربردی پروژه

این پروژه راه کارهایی را برای کنترل تصادفات و خدماتی بهتر با قابلیت اطمینان بالا در زمان کوتاه را در نظر دارد و سازمانها و ارگان هایی مثل سازمان ترافیک و حمل و نقل شهری برای اینکه از حوادث ناگوار جلوگیری کنند می توانند در پیاده سازی و اجرای این پروتکل اقدام نمایند و از خسارات و تلفات جلوگیری کنند.

ایده کلی پروژه

در این پروژه شبکه VANET را در نظر می گیریم که خودروها در یک سناریوی بزرگراه در حرکت هستند و تمام آنها به یک فرستنده/ گیرنده VANET مجهز می باشند و هدف اصلی مسیریابی در شبکه های بین خودرویی است. این نوع شبکه ها بعنوان مثال اگر تصادفی شود به یکدیگر اطلاع رسانی می کنند و از طریق این اطلاعات تصمیم گیری مناسب انجام می شود برای مثال ترمز کنند تا با هم برخورد نکنند در این حالت اگر ماشینی تصادف کند ماشین اول به ماشین های بعدی اطلاع رسانی می کند و به همین صورت زنجیره ارتباط برقرار می شود تا پیام ها به دست ماشین های پشت سر برسد.

در این روش از مسیریابی برای انتقال پیام اضطرار از خودروهای یک جهت که تصادف در آن اتفاق افتاده استفاده می شود و ماشین هایی که در جهت مخالف حرکت می کنند سیگنال را دریافت نمی کنند و اگر هم دریافت کنند اطلاعات دور ریخته می شود و منتقل نمی شوند بعنوان مثال اگر در سمت ماشینی که تصادف کرده ماشینی نباشد سیگنال انتقال پیدا نمی کند و در نتیجه ضعیف شده و از بین می رود و نمی تواند به ماشین بعدی برسد و امکان دارد ماشین های امداد به موقع نرسند.

راه کارهای جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با تصمیمات مناسب

برای مثال ماشینی که در جهت مخالف حرکت می کند سیگنال استرس را برای ۱۰ ثانیه منتشر کند ماشین هایی که در پشت ماشین حادثه دیده هستند زودتر با خبر می شوند چون ماشین فرستنده سیگنال با سرعت بیشتری در حال حرکت به سمت جلو است و مشکل قطع شدن زنجیر را ندارد.

تصاویری از خروجی شبیه سازی با نرم افزار NS2

 

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۱: اجرای فایل nam شبیه سازی

 

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۲: اجرای فایل nam شبیه سازی

 

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۳: نحوه اجرای شبیه سازی

مشخصات سناریوی شبیه سازی

این حالت دارای محیطی به اندازه  ۲۰۰۰ *۲۰۰۰ متر و توقف گره ها ۲۰ ثانیه و نرخ ورود بسته (۱۰,۲۰,۴۰,۶۰packet/sec) بسته برثانیه و تعداد گره ها ۷۰ و زمان شبیه سازی ۴۰۰ ثانیه است.

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

جدول ۱: پارامتر های ورودی شبیه سازی

نمودار توان عملیاتی در یک شبکه بین خودرویی با تعداد گره ثابت نسبت به نرخ ارسال بسته:

نمودار زیر توان عملیاتی در یک شبکه بین خودرویی با تعداد گره ثابت نسبت به نرخ ارسال بسته را نشان می دهد که در آن شاهد مقایسه دو روش استاندارد و روش پیشنهادی (with control) هستیم. همانظور که مشاهده می شود، روش ارائه شده نسبت به روش استاندارد (without control) توان عملیاتی بهتری دارد. این نمودار تعداد گره های ثابت و توان عملیاتی در شبکه بین خودرویی را نسبت به نرخ ارسال بسته به دو روش استاندارد و روش پیشنهادی نشان می دهد که روش استاندارد توان عملیاتی بیشتری نسبت به روش ارائه شده دارد.

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۴: نمودار میانگین Throughput برای دو سناریو with control و without control

نمودار متوسط تاخیر انتها به انتها در یک شبکه بین خودرویی نسبت به نرخ ارسال بسته:

در نمودار زیر تاخیر انتها به انتها در یک شبکه بین خودرویی نسبت به نرخ ارسال بسته را مشاهده میکنید که پروتکل ارائه شده with control نسبت به روش استاندارد without control نرخ تحویل بسته بهتری داشته و تاخیر انتها به انتها برای بسته j که توسط گره i گره مبدا ارسال شده به صورت موفق به مقصد می رسد.

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۵: نمودار Delay برای دو سناریو with control و without control

نمودار متوسط نرخ تحویل بسته در یک شبکه بین خودرویی نسبت به نرخ ارسال بسته:

در این نمودار متوسط نرخ تحویل بسته در شبکه بین خودرویی نسبت به نرخ ارسال بسته را نشان داده می شود که این روش نسبت به روش استاندارد تاخیری کمتری دارد.

شبیه سازی جلوگیری از تصادفات در شبکه VANET با نرم افزار NS2

شکل ۶: نمودار TCP Sent Packets برای دو سناریو with control و without control

در نمودار بالا توان عمیلیاتی متوسط و تعداد گره های ثابت و نرخ ارسال بسته نشان داده شده است که با افزایش نرخ ارسال بسته تاخیر کمتر شده و متوسط نرخ تحویل بسته زیاد می شود بنابراین نتیجه می گیریم که پروتکل پیشنهادی نسبت به پروتکل های دیگر عملکرد بهتری دارند.

هدف از انجام این شبیه سازی ارزیابی پروتکل­ های ذکر شده در نرم افزار شبیه ساز شبکه NS2 بوده تا پروتکل بهینه معرفی گردد. در قسمت شبیه ­سازی عملکرد این پروتکل از لحاظ میزان افزایش نرخ ارسال بسته ها مقایسه شد که نتایج بدست آمده طبق تصاویر بالا نشان دهنده نتیجه بهتر روش پیشنهادی (with control) می باشد، بنابراین این روش به عنوان روش بهینه معرفی می شود.


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید