軌道交通中WSN覆蓋算法的研究.pdf

1、近年來，作為無線傳感器網絡(WSN)領域的研究熱點之一，無線傳感器網絡的覆蓋技術受到越來越多的關注，并得到了廣泛的應用。該技術在軌道交通中的應用具有良好的實際意義，在人員密集的車站內部區(qū)域以及在軌道旁幾百米以內進行實時數(shù)據監(jiān)測的區(qū)域，都具有較高的應用價值。為解決上述兩種特定應用場景下的WSN覆蓋問題，本論文分別設計了相應的覆蓋算法：解決車站內部WSN覆蓋問題的RTSS(Rail Transit Scenario at Station)覆

2、蓋算法，以及解決軌道旁邊WSN覆蓋問題的RTST(Rail Transit Scenario beside Track)覆蓋算法。
　　本論文的研究內容和主要工作體現(xiàn)在以下幾方面：
　　1.對現(xiàn)有的無線傳感器網絡覆蓋問題進行了概述，并對基于暴露路徑和傳感器部署策略的覆蓋算法進行了闡述和比較；
　　2.設計了用以解決車站內部WSN區(qū)域覆蓋問題的RTSS覆蓋算法，包括RTSS主算法和黑洞算法，以實現(xiàn)無線傳感器網絡節(jié)點在室內

3、環(huán)境的最少節(jié)點數(shù)覆蓋，并保證任意一個節(jié)點損耗時都會啟動相應的備用節(jié)點來維持網絡不問斷：
　　3.針對軌道旁邊WSN區(qū)域覆蓋問題，設計了用以均衡網絡能耗的基于限定Voronoi的RTST覆蓋算法。該算法首先通過對RTST模型的能耗分析計算得出了尺寸因子x和密度因子y，然后基于x、y因子進行尺寸控制和質量控制下的限定Voronoi網絡生成：
　　4.針對本論文提出的算法進行了仿真，分為兩個部分：1)對RTSS算法的仿真是基于一個

4、候車室模型，由主算法得出了保證全網覆蓋的無線傳感器節(jié)點放置的頂點位置，由RTSS的黑洞算法得出了備份節(jié)點放置的頂點位置。對比現(xiàn)有的“看守定理”，RTSS算法更適應于車站內部WSN模型。2)對RTST的算法仿真通過三個方面進行：網絡規(guī)模對三種網絡的影響、x因子對網絡生存時間的影響和y因子對網絡生存時間的影響。仿真得出在軌道模型中，RTST算法生成的網絡生存時間優(yōu)于均勻網絡和隨機網絡，特別是當對x、y取合適值時，可以進一步優(yōu)化RTST網絡性