随着机动车数量的迅速增加，“城市交通拥堵”现象严重影响了城市环境.智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)正逐步成为世界各国解决交通拥堵问题的研究方向.车辆自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network，VANET)是物联网在智能交通领域所新兴的一种重要应用形态.根据交通的实际运行环境，车辆自组织网络的通信功能主要划分为车辆-基础设施(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)之间的通信和车辆-车辆(Vehicle-to-Vehicle，V2V)之间的通信.智能交通系统在国外发展迅速并且形成欧、美和日3大模式[1].90年代以来，国内学者在智能交通技术领域的研究取得显著成绩.

车辆自组织网络是基于物联网的智能交通系统基础信息承载平台，起源于军事应用，随着经济和社会发展的需求，不断应用于我们的生活.以美国、欧洲和日本为代表的发达国家，已经定义了用于车辆自组织网络的通信标准和一系列应用场景，其相关的核心技术处于实验室的研究阶段[2].

1 国内外研究综述

目前，人们对车辆自组织网络安全、车况、娱乐等服务信息传输的可靠性要求越来越高.如何提高实时交通信息的质量，影响车辆-基础设施之间MAC(Medium Access Control，介质访问控制)层的协议与接入技术、影响车辆-车辆之间高质量通信的路由协议、影响车辆智能化应用管理与安全等都是学者关注的问题，研究热点主要集中在以下几个方面：

1) 车辆自组织网络MAC层的研究.实现车辆-基础设施之间的通信首先要解决 MAC层的协议问题，如何实现快速的MAC层切换是需要关注的问题；当车辆需要访问互联网时，如何配置 IP 地址；当车辆在多个路边设施间切换时如何保证持续的网络连接问题.Zhang等[3]扩展了仿真通信软件的物理层和MAC层；莱斯(Rice)大学的Monarch研究项目扩展了NS2软件的无线网络模块，使NS2软件包括了开放系统互联模型OSI(Open System Interconnection)协议栈中的主要层次(Layer)；AHMEDZAID等[4]扩展了IEEE 802.11p协议的PHY(Physical Layer，物理层)/MAC层的实现.

2) 车辆自组织网络的路由关键技术研究.车辆自组织网络中存在很多端到端的多跳数据传输应用场景，在这种网络资源有限的应用场景下，需要选择更合适的路由协议提高此环境下的网络性能.宋超[5]对无线Ad Hoc网络路由算法进行研究；2013年揭志忠[6]对髙速公路环境下的路由问题进行研究；2015年朱东杰[7]对车载自组网路由协议及路径决策模型进行研究.

如图2所示，云计算按服务的层级进行分类，分为基础设施服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、系统平台—应用服务器应用框架（Platform as-a Service，PaaS）、软件服务（Software as a Service，SaaS）。IaaS提供网络教学平台需要的服务器、计算、存储、网络硬件等基础设施服务，节省了教学平台的维护成本和办公场所。PaaS云计算平台提供一套工具服务，可以为编码和部署网络教学平台应用程序提供高效快速的服务。SaaS就是根据网络教学平台需要的功能开发成应用软件，用户通过运行网络浏览器的客户端，享受这种软件服务[1]。

3) 车辆自组织网络的安全应用研究.在研究车辆自组织网络应用如何实现的同时，网络安全问题也是不可忽视的研究热点.Wang等[8]对网络安全和隐私保护问题进行研究；李桂森[9]对车载自组织网络数据分发技术进行研究；朱晓玲[10]对VANET安全和隐私保护机制进行研究.

HM国际货运代理公司是江浙地区大型货代公司之一，为江浙地区的客户运输交接货物提供了便捷的服务。随着货代行业的竞争不断加强，HM国际货代公司的优势逐渐被掩盖，同时，也暴露出货代第三方合作掌控能力低、缺少优势航线、物流服务业务单一等问题。本文对HM公司的货运代理现状进行分析，并给出了改进对策。HM公司可通过强化与物流公司的合作、加强企业竞争力、为客户提供多样化、灵活化物流服务业务等方式，提高HM公司的物流服务水平。

目前的车辆自组织网络研究大部分都基于仿真，车辆自组织网络的通信数据从普通的实验方法很难获取[11].首先，现场试验一般需要大量的车辆和测试人员，实地测试过程代价昂贵.因为不仅需要购买或租用很多通信设备和车辆，如果在高速情况下进行实地测试，实验人员可能面临各种危险.此时仿真是可以采取的有效方法之一.其次，研究人员准确地重复和实施一次现场试验是很困难的.但是采用交通仿真的研究方法，一旦仿真模型建立，仿真过程可以任意重复；仿真模型不依赖原始数据，用户通过不断的输入修正，逐步取得理想的数值.因此，交通仿真是研究车-X(车辆-车辆，车辆-基础设施)之间的高质量通信的有效方法.

同济大学道路与交通工程教育部重点实验室孙剑等[12]提出车路协同系统一体化仿真实验平台建设思想，通过高层体系架构(High Level of Architecture，HLA)仿真建模思想，整合VISSIM软件与NS2软件，实现仿真时间管理、跨平台数据交互以及联邦成员互操作等功能.

Apratim等[13]关于交通仿真一体化的做法是：首先，使用VISSIM软件建立交通模型；其次，使用MATLAB软件设计交通管理应用场景；最后，用NS3软件进行场景的通信网络仿真.研究需要关注以下问题：1) 关注解决各个软件之间的接口问题，实现软件之间的协同；2) 由于NS3只能与固定数量的节点配置，所以关注节点的动态增减问题；3) 关注NS3移动模型的选择问题.

陈永等[14]建立兰州快速公交系统元胞自动机仿真模型，对兰州快速公交系统进行仿真与分析.王江卫等[15]提出了一种结合智能体理论和元胞自动机理论的改进混合交通流建模仿真方法，有效地模拟交通流现象，提高交通仿真效率.刘应东等[16]提出了考虑车辆减速度的元胞自动机模型，通过模拟仿真，得到的车速、流量和密度数据及其相互关系.

2.1 课前方案设计 “讲什么、怎么讲”是课前设计方案中的主要内容。设计前一定要依据大纲“吃透”教材内容，这样才能很好地掌握全局，进而设计好每一节课。在课程设计时，不要拘泥于教材的内容调整安排，可以根据自己的想法进行前后内容调整或重新整合，让课程内容根据教师的思路和学生基础实际进行安排，这样的课程设计才能保证内容循序渐进、环环相扣，进而做到一气呵成，以期取到最好的效果。方案设计包括导学文案设计、视频录制、习题自测等。生物化学的翻转课堂教学模式如图1所示。

/* Spawn the MAC child process. */

comp_attr_row_objid = op_topo_child (comp_attr_objid,OPC_OBJTYPE_GENERIC, 0);

1) 研究关注角度不同.研究多从工学角度考虑问题，集中在车辆自组织网络技术本身，很少从物联网技术、智能交通系统、管理学和系统论的角度去研究.

2) 西部中、小城市应用案例几乎是空白.国内基于物联网的智能交通系统中车辆自组织网络研究较少，针对西部中、小城市的实际安全应用案例更少，很多案例都集中在北京、上海等交通、经济发展迅速的大城市.

op_pro_create ("wlan_mac_hcf",OPC_NIL):

文化有着自身质的规定性，映射着人类主体的自觉性。不同时代、同一时代不同时期社会实践的特点不同，人的主体自觉性的程度不同，文化的性质和发展方向也就不同。首先，道德文化价值体现在道德作为一种优势文化决定着文化的性质。道德是人类社会最为广泛有效的规范系统，是人类文化生活的一个极其重要的成果，显现出文化的特性。不同的时代、不同的社会性质，存在着先进与落后甚至反动的文化。对中国而言，道德文化价值能够增强我们在自身文化发展中抵制腐朽文化的侵蚀，克服一些旧的落后的文化的影响，推动中国特色社会主义文化繁荣发展，不断铸就中华文化新辉煌。新时代我们更需要把加强道德建设作为打造先进文化、坚定文化自信的重要内容。

2 车辆自组织网络的分层协议模型

车辆自组织网络是由汽车上装载的无线通信设备、路边建设的采集单元、传输网络、后台处理服务器及相关采集处理软件组成的网络系统，也称车载网[17].车辆自组织网络覆盖一个国家，甚至是整个大陆地区，包括几亿个节点.车辆自组织网络能够很好地感知车辆的速度、位置，采集交通路面状况和车流量等信息.

车辆自组织网络的分层协议模型中，物理层通常划分为物理层汇聚协议子层PLCP(physical layer convergence procedure)和物理介质相关子层PMD(physical medium dependent).另外，车辆自组织网络通常会遇到多个物理设备共享介质的情况，数据链路层被划分为介质访问控制子层MAC和逻辑链路控制子层LLC(logical link control).会话层、表示层和应用层合并为一层.如图1所示，显示了车辆自组织网络的分层协议模型.

五代之际的君主多以臣子之身而居天子之位，对臣子有天生的戒心，君臣之间离心离德。李建勋的经历也很能说明这个问题，据史书记载：“唐主自以专权取吴，犹忌宰相权重，以右仆射兼中书侍郎、同平章事李建勋执政岁久，欲罢之……秋七月戊辰，罢建勋归私第。 ”〔3〕(卷二八二，P3523)李建勋劝其父推戴李昪建唐，立下大功，在烈祖、中祖二朝极受宠遇，但最终为君主所忌惮，落得罢归的下场。

  

图1 车辆自组织网络的分层协议模型Fig.1 The VANET Hierarchical Protocol model

车辆自组织网络的分层协议模型为5层，从高到低依次为应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层.物理层和数据链路层有专门为车辆自组织网络制订的802.11p等协议，传输层和应用层有成熟的协议，在网络层可以通过对路由协议的改进，提高车辆自组织网络总体性能.

3 基于OPNET的车辆移动模型构建

OPNET软件采用离散事件驱动的模拟机理，OPNET软件包含了大量网络协议和完整的无线套装[18] .产品主要分为四个系列，其中OPNET Modeler为专业技术人员提供一个网络技术和产品开发的平台.具体特点如下：

1) OPNET Modeler支持IEEE802.11协议标准，提供了三层建模机制：1) 进程层(Process Level)；2) 节点层(Node Level)；3) 网络层(Network Level).通过链路互联设备形成网络，组织多个网络场景形成工程——网络仿真平台.

2) OPNET Modeler采用分层的网络模拟方式.从协议的角度看，节点模块符合开放式系统互联OSI标准，从下到上分别为物理层、MAC层、ARP(address resolution protocol)层、IP(internet protocol)封装层、IP层、TCP层、业务层.分别对应车辆自组织网络的五层分层协议的物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层.

3) 由于数据链路层和物理层之间的关系十分紧密，OPNET Modeler软件把物理层和数据链路层的配置放在一起.专门为车辆自组织网定制的802.11p协议，覆盖了MAC层和PHY层，对车辆自组织网络是合适的选择.

2.1.2 自动制样系统的使用情况。为解决上述难题，长安益阳电厂首先考虑到的就是通过设备升级来降低管理难度和风险。在基本了解国内各厂家的产品与方案后，该公司采用了三德科技的SDPS1000智能制样系统。据李军超主任介绍，该产品于5月份到货，安装调试用时15天；8月份，委托国家煤炭质量监督检验中心对产品做了性能鉴定，报告显示，各项性能均达到国标要求。

4) OPNET Modeler内部集成了基于拓扑的路由协议和基于地理位置的路由协议.通过改变网络层使用的路由协议，提高车辆自组织网络的通信性能.OPNET Modeler允许手动建立应用层模型，可以使用软件内置的应用模块进行仿真，也可自定义应用模型.

5) OPNET Modeler提供了丰富的网络设备模型，在实际具体应用中，OPNET Modeler软件提供的模型和实际方案在实现结构和清晰度等方面都存在限制.由于本文的仿真关注网络性能的测试研究，所以使用软件模型搭建网络模型，通过修改其模块等方式解决以上问题.

本文侧重于交通系统的微观仿真模拟，在车-X通信中，使用模型库里的仿真模型，例如车辆模型选择的是“wlan_station_adv”模块.选择的车辆模型使用IEEE802.11协议，是其他模块的底层，将网络层以上概括成一个数据源和一个接收宿.尽管模型受到实际情况的限制，但问题能够通过修改其模块MAC层的源码等方式解决.

3.1 模块MAC层的主要源码

车辆模块MAC层的修改后的主要源码：

/* Find out whether the surrounding WLAN MAC module*/

/* supports Hybrid Coordination Function (HCF),*/

/* specified in the IEEE 802.11e standard. Access the*/

/* WLAN configuration attribute.*/

车辆模块IP层的有限状态机结构图，如图2所示.

"Wireless LAN Parameters",&comp_attr_objid);

通过对国内外研究综述，发现基于物联网的智能交通系统中车辆自组织网络研究中仍有需要完善的地方，主要表现在：

/* Read the value of the corresponding attribute under*/

在西部中、小城市道路交通场景下，仿真运行线路设定为5 000 m，忽略车道的宽度.利用OPNET Modeler 仿真平台建立由8个车辆节点组成的车辆无线通信网络模型.双向8个机动车道.其中，4辆车由西向东行使，4辆车由东向西行使，平均速度设为30 km/h，地面无线接入点分别为AP1，AP2，AP3，AP4,…,AP7，路侧单元分别为Server-1、Server-2和 Center server，地面无线接入点、路由器和服务器等设备通过100BaseT链路连接.建立一个模拟的车辆-车辆和车辆-基础设施的网络场景，一个能够适用于车辆-车辆(V2V)网络的路由协议，并在8个车辆节点分别应用DSR(Dynamic Source Routing)协议和AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)协议，比较二者在无线车辆-车辆通信网络时的性能.仿真时间为600 s，网络拓扑结构如图4所示.

op_ima_obj_attr_get (comp_attr_row_objid,"HCF Parameters",&comp_attr_objid);

与传统的弧焊和电阻点焊相比，激光焊接技术具有能量密度高，穿透能力强，焊接速度快，焊接变形小，焊接外形美观等优势。但是激光焊接技术对工件装配质量有极其苛刻的要求，传统的激光焊接试件装配主要通过手动压紧和气缸自动压紧形式，在此基础上开发的电磁吸附式激光焊接试验工装具有快速切换、工装柔性化好、适用范围广、装配质量好等优点，具体对比如表1所示。

comp_attr_row_objid = op_topo_child (comp_attr_objid,OPC_OBJTYPE_GENERIC,0);

op_ima_obj_attr_get (comp_attr_row_objid,"Status",&hcf_support_int);

数据采集是大数据分析的第一步，真实可靠的数据有利于快速进行分析，数据采集了华北油田采油三厂近800余口油井的生产数据，包括井号、井数、电动机负载率、抽油机载荷利用率、单井日耗电，并对其中明显错误的数据进行了处理，得到可以进行数据分析的分析数据集。

/* Create the appropriate MAC process model.*/

高校班主任工作内容繁杂琐碎，并且需要做到个体性与群体性并重、专业性与思想性相结合，既要具有良好的政治理论素养，又要能够把思想政治教育与专业学习有机结合起来，以专业化的方式帮助学生，才能更容易为学生所接受，也才能取得良好的效果。根据实践发现，由专业教师担任班主任指导大学生解决就业问题有明显的优势。因为班主任跟学生接触最多，对学生相对较为了解，而专业教师能够在专业知识和能力提升方面给到学生切切实实的意见和建议，因而能够最大程度的根据学生性格、能力等为其未来职业规划作出较为科学的指导与建议。

mac_prohandle=(hcf_support_int== OPC_BOOLINT_ENABLED)?

3) 交通仿真软件的选择问题.目前交通仿真软件主流是VISSIM软件、NS3软件和Matlab等软件，在解决交通仿真一体化的过程中，出现新的问题需要解决.根据研究对象的具体情况，研究内容的侧重，可以尝试使用不同的仿真软件.

op_pro_create ("wlan_mac”,OPC_NIL);

/* Make the child process the recipient of the */

/* interrupts of the module.*/

op_intrpt_type_register(OPC_INTRPT_STRM,mac_prohandle);

op_intrpt_type_register(OPC_INTRPT_STAT,mac_prohandle);

op_intrpt_type_register(OPC_INTRPT_REMOTE,mac_prohandle);

目前多数高等院校的实验室采取的是非开放式管理模式，学生只能按教学计划或教学进程完成相应的实验内容，这种模式不能充分发挥学生的学习主观能动性，扼制了学生的创新思维和创新能力，从而制约了高质量人才的培养。实验室开放管理制度不合理，实验室除了正常的实验教学时间段外，就处于闲置状态，实验室资源没有得到充分利用，在一定程度上影响了实验室开放使用效率。实验室开放成为高等院校实验教学的热点话题，对学生的创新能力培养起到关键作用[6]。

op_pro_invoke (mac_prohandle, OPC_NIL);

……

3.2 模块IP层的有限状态机结构图

op_ima_obj_attr_get (op_id_self (),

  

图2 IP层的有限状态机结构图Fig.2 The Finite State Machine Structure of IP layer

3.3 模块TCP层的有限状态机结构图

车辆模块TCP层的有限状态机结构图，如图3所示.

总之，在IEEE 802.11协议的无线局域网中，首先对各种行为进行单独建模，其次通过有限状态机集合成为一个统一的整体系统，最后形成IEEE 802.11协议支持的模块.

4 城市道路交通场景下V2V仿真实例

近十年来车辆自组织网络领域的研究比较活跃，出现大量的通信方式和协议.在城市道路复杂交通场景下，车辆的运动方式是任意的，无法预测的.但是在单跳城市道路交通场景下，确定车辆的运动趋势相对容易，除交叉口外，车辆节点呈线状分布.因为网络拓扑结构变化不大，因此场景设计的车辆运动轨迹相对单一.根据车辆自组织网络的技术特点，建立车辆模型.在模拟仿真过程中忽略不必要因素，以西部中、小城市道路交通场景下V2V为例对车辆自组织网络总体性能进行评估.

  

图3 TCP层的有限状态机结构图Fig.3 The Finite State Machine Structure of TCP layer

4.1 网络拓扑结构

城市道路从等级上可划分为快速路、主干路、次干路和支路等类型.快速路车辆可以保持在60～80 km/h的行驶速度，车道宽度一般为3.5～3.75 m；主干路一般为双向6～8车道，设计车速为40～60 km/h，车道宽度一般为3.25～3.5 m；一般情况下，次干路设计车速为30～40 km/h，次干路的非机动车道的宽度大约3.0～3.5 m；支路车速为小于30 km/h.

/* HCF Parameters . */

也许就像一句名言说的：过去显得美好，不是因为它们真的如此美好，而是那时我们年轻。青春在某种程度上是残酷的，心里往往要像蛇蜕皮那样蜕下血淋淋的一层，才会成长。但另一方面，它也不乏美好：那时的荷尔蒙浓稠得像化不开的烈酒，未来空旷得像走不到头的地平线，没有方向却充满力量。无论是友谊还是爱情，都因新鲜而格外美好。我们感怀的从来不是真正的故乡，而是在故乡里流淌的童年和青春。

  

图4 车辆-车辆通信网络拓扑结构图Fig.4 The V2V of VANET Network Topology Structure

4.2 性能评价标准

主要根据下列评价标准进行性能评估：

1) 无线网络时延；

2) 无线网络吞吐量；

3) 无线网络负载.

4.3 仿真结果

仿真结果如图5所示.对比图中显示AODV协议在网络平均时延、吞吐量以及负载等方面都比DSR协议占有优势，更适合车辆自组织网络的通信需求.

应该进一步完善对生产者与消费者权益保护的相关法律法规，强化对投资者产权保护的维护，降低水利产业投资的风险。同时，进一步规范司法执法，提升执法效率，更为有效地维护生产者与消费者的合法权益，降低利益相关者维护合法权益的费用成本、时间成本。此外，通过多元化媒介向公众大力普及相关的维权知识，防止公众由于对维权知识的缺乏而导致的侵权案件的滋生和蔓延，着力提升社会公众对合法权益的保护意识，形成良好的社会氛围。

从图5仿真结果分析得出：

（6）管子的矫正还应注意以下几个问题：①热矫尽量采用回火温度，薄壁管加热应采用回火温度厚壁管允许采用正火温度。②终矫温度不能终止在两相温度区，而应高于两相温度区，接近正火温度，或终止在正火温度，然后进行空冷。③管子的热矫温度也不允许超过正火矫正温度上限，以防止过烧。④需控制矫正火焰为轻微的还原性气氛，不得有氧化性气氛，以免出现管子的脱碳。一般有经验的操作者，能很好地根据管子的颜色来判定相应的温度值，但也应使用光学测温仪随时检测温度，以保证温度的正确性。

1) 从网络平均时延方面性能看，AODV协议比DSR协议占有优势.因为AODV协议使用序列号减小数据包重发几率.而DSR协议发送的数据包都增加了报文的长度，导致时延要长于AODV协议.

 

 

  

图5 车辆-车辆通信网络Wireless LAN参数变化Fig.5 The V2V of VANET Wireless LAN parameter variation

2) AODV协议的吞吐量高于DSR协议.因为AODV协议具有DSR协议的路由发现和路由维护功能，同时使用了逐跳路由、序列号等.与DSR协议比，AODV协议提高了网络的利用率.

3) DSR协议的负载小于AODV协议.这是由于AODV协议路由负载主要是路由请求分组.而DSR协议的路由负载是路径错误包和路由应答分组，所以最大程度降低了路由负载.

5 结论

使用OPNET Modeler软件建立城市道路交通场景下基于物联网的智能交通系统多跳场景V2V的无线数据通信场景，评估了V2V场景下的无线网络总体性能.

仿真实验表明在低速运动中，对于车辆-车辆(V2V)通信网络，AODV路由协议在网络平均时延、吞吐量、路由负载等性能上都比DSR路由协议更适合实际网络的通信要求.

因为AODV协议采用逐跳路由，AODV协议在路由条目中包含了目的节点序列号，虽然需要维护路由表，但在低速运动中，由于节点的低速运动使得网络拓扑结构变化不大.但在高速运动中，由于增加了大量过期的路由条目，过期的路由会影响路由的准确性.因此，AODV协议不太适用于拓扑变化频繁的移动网络.但GPSR(greedy perimeter stateless routing)协议采用贪婪转发策略并不需要维护完整路由，也未使用路由表及路由缓存.因此，GPSR协议更加适用于高速运动的车辆自组织网络，未来的仿真研究侧重于此.

近年来车辆自组织网络领域的研究比较活跃，出现大量的通信方式和协议，今后的主要研究方向是向实地实验发展，研究在城市复杂交通环境下V2V场景的网络平台构建与性能优化.

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