车载雾计算赋能基于轨迹校准的实时碰撞预警
网络与互联网体系结构
2022-08-02 v1
摘要
车载雾计算（VFC）已被视为一种有前景的范式，能够支持各种新兴的智能交通系统（ITS）。然而，由于无线通信中不可避免且不可忽视的问题，包括传输延迟和数据包丢失，在车载网络中实现安全关键型应用（如实时碰撞预警）仍然具有挑战性。在本文中，我们提出了一种车载雾计算架构，旨在通过将计算和通信开销卸载到分布式雾节点，来支持有效且实时的碰撞预警。基于该系统架构，我们进一步提出了一种基于轨迹校准的碰撞预警（TCCW）算法以及配套的通信协议。具体而言，应用层车到基础设施（V2I）通信延迟通过真实世界现场测试数据，用稳定分布（Stable distribution）进行拟合。然后，设计了一种数据包丢失检测机制。最后，TCCW基于接收到的车辆状态（包括GPS坐标、速度、加速度、航向角）以及对通信延迟的估计和数据包丢失的检测，来校准实时车辆轨迹。为了进行性能评估，我们构建了仿真模型，并实现了包括基于云的预警和未经校准的基于雾的预警在内的传统解决方案以作比较。提取真实车辆轨迹作为输入，仿真结果表明，TCCW在广泛的场景中，在最高精确率和召回率方面均表现出有效性。
引用
@article{arxiv.2005.11508,
title = {Vehicular Fog Computing Enabled Real-time Collision Warning via Trajectory Calibration},
author = {Xincao Xu and Kai Liu and Ke Xiao and Liang Feng and Zhou Wu and Songtao Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.11508},
year = {2022}
}