جایگذاری بهینه واحدهای کنار جاده ای در مناطق شهری برای شبکه های خودرو

قیمت: 41,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

جایگذاری بهینه واحدهای کنار جاده ای در مناطق شهری برای شبکه های خودرو

عنوان لاتین

Optimal Roadside Units Placement in Urban Areas for Vehicular Networks

جزء مهم شبکه های اقتضایی خودرو (VANET)، علاوه بر وسایل نقلیه، واحد های کنار جاده ای (RSUs) است. اثربخشی VANET عمدتا بستگی به تراکم و محل این RSU ها دارد. در طول مراحل اولیه VANET، امکان استقرار تعداد RSU های زیاد وجود ندارد یا به دلیل نفوذ کم بازار وسایل نقلیه VANET یا به دلیل هزینه راه اندازی RSU ها. بنابراین، نیاز به جایگذاری بهینه تعداد محدودی از RSU ها در یک منطقه مشخص برای دستیابی به حداکثر عملکرد وجود دارد. در این مقاله دو نوع مختلف از روش های بهینه سازی را برای قرار دادن تعداد محدودی از RSUs در یک منطقه شهری ارائه می کنیم: یک روش برنامه ریزی عدد صحیح دودویی تحلیلی (BIP) و یک روش هیورستیک گسترش بالون جدید (BEH). روش BIP از رویکرد شاخه و کران برای پیدا کردن یک راه حل تحلیلی مطلوب استفاده می کند در حالی که روش BEH از روش انطباق گسترش بالون برای پیدا کردن یک راه حل بهینه استفاده می کند. ارزیابی های ما نشان می دهد که هر دو روش در مقایسه با روش جامع عملکرد بهینه یا نزدیک به بهینه دارند. علاوه بر این، روش BEH از روش BIP از نظر هزینه محاسباتی و مقیاس پذیری بهتر است.

The most important component of a vehicular ad hoc network (VANET), besides VANET-enabled vehicles, is roadside units (RSUs). The effectiveness of a VANET largely depends on the density and location of these RSUs. During the initial stages of VANET, it will not be possible to deploy a large number of RSUs either due to the low market penetration of VANET-enabled vehicles or due to the deployment cost of RSUs. There is, therefore, a need to optimally place a limited number of RSUs in a given region in order to achieve maximum performance. In this paper, we present two different optimization methods for placement of a limited number of RSUs in an urban region: an analytical Binary Integer Programming (BIP) method and a novel Balloon Expansion Heuristic (BEH) method. BIP method utilizes branch and bound approach to find an optimal analytical solution whereas BEH method uses balloon expansion analogy to find an optimal or near optimal solution. Our evaluations show that both methods perform optimally or near optimally compared with the exhaustive method. Further, BEH method is more versatile and performs better than BIP method in terms of computational cost and scalability.