Selective data collection in vehicular networks for traffic control applications

a b s t r a c t

Vehicular sensor network (VSN) is an emerging technology, which combines wireless communication offered by vehicular ad hoc networks (VANETs) with sensing devices installed in vehicles. VSN creates a huge opportunity to extend the road-side sensor infrastructure of existing traffic control systems. The efficient use of the wireless communication medium is one of the basic issues in VSN applications development. This paper introduces a method of selective data collection for traffic control applications, which provides a significant reduction in data amounts transmitted through VSN. The underlying idea is to detect the necessity of data transfers on the basis of uncertainty determination of the traffic control decisions. According to the proposed approach, sensor data are transmitted from vehicles to the control node only at selected time moments. Data collected in VSN are processed using on-line traffic simulation technique, which enables traffic flow prediction, performance evaluation of control actions and uncertainty estimation. If precision of the resulting information is insufficient, the optimal control action cannot be derived without ambiguity. As a result the control decision becomes uncertain and it is a signal informing that new traffic data from VSN are necessary to provide more precise prediction and to reduce the uncertainty of decision. The proposed method can be applied in traffic control systems of different types e.g. traffic signals, variable speed limits, and dynamic route guidance. The effectiveness of this method is illustrated in an experimental study on traffic control at signalised intersection.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی                      1.22 MB

چکیده
شبکه حسگر نقلیه (VSN) یک تکنولوژی نوظهور می باشد که ارتباطات بی سیم عرضه شده توسط شبکه های ادهاک نقلیه (VANET) را با دستگاه های حسگر نصب شده در وسایل نقلیه ترکیب می کند. VSN فرصت عظیمی برای بسط زیرساخت حسگر کنار جاده ی سیستم های کنترل ترافیک موجود فراهم می سازد. استفاده موثر از وسایل ارتباطاتی بی سیم یکی از بحث های پایه در توسعه کاربردهای VSN می باشد. این مقاله روش جمع آوری داده انتخابی را برای کاربردهای کنترل ترافیک فراهم می سازد که کاهش عمده در مقادیر داده ارسال شده در VSN را فراهم می سازد. ایده ی مورد نظر تشخیص ضرورت انتقال های داده برمبنای تعیین عدم قطعیت تصمیم های کنترل ترافیک می باشد. با توجه به راهکار پیشنهادی، داده های حسگر از وسایل نقلیه به گره کنترل تنها در لحظات زمانی انتخاب شده ارسال می شوند. داده های جمع آوری شده در VSN با استفاده از تکنیک شبیه سازی ترافیک آنلاین پردازش می شوند که پیش بینی جریان ترافیک، ارزیابی کارایی عملیات کنترل و ارزیابی عدم قعطیت (خطای تخمینی) را فراهم می سازد. در صورتیکه دقت اطلاعات حاصل کافی نباشد، عمل کنترل بهینه نمی تواند بدون ابهام بدست آید. در نتیجه، تصمیم کنترل نامعلوم می شود و سیگنالی می باشد که اعلان می کند که داده های ترافیک جدید از VSN برای فراهم سازی پیش بینی دقیق تر و کاهش عدم قطعیت تصمیم لازم می باشند. روش پیشنهادی می تواند در سیستم های کنترل ترافیک انواع مختلف مانند سیگنال های ترافیک، حدود سرعت متغیر و هدایت مسیر داینامیک بکار گرفته شود. تاثیربخشی این روش در مطالعه آزمایشی روی کنترل ترافیک در تقاطع سیگنال دار نشان داده می شود.

تعداد صفحات مقاله انگلیسی: 15 صفحه
تعداد صفحات مقاله فارسی: 35 صفحه