1、車(chē)聯(lián)網(wǎng)將先進(jìn)的通信技術(shù)應(yīng)用于交通系統(tǒng)，利用車(chē)車(chē)、車(chē)路、路路通信，為用戶提供了安全、便利和娛樂(lè)等多類(lèi)型服務(wù)，因而受到各界的廣泛關(guān)注、推動(dòng)了智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)眾多技術(shù)中，路由技術(shù)負(fù)責(zé)為分組尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑，對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)性能有著重要影響。當(dāng)前車(chē)聯(lián)網(wǎng)中使用最廣泛的是地理路由技術(shù)。這種技術(shù)利用GPS、hello算法和地理位置服務(wù)系統(tǒng)分別收集本節(jié)點(diǎn)、鄰節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，并基于本地存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)位置信息進(jìn)行獨(dú)立的路由判決

2、。地理路由不需要路由的建立和維護(hù)過(guò)程，因而更適用于高動(dòng)態(tài)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
　　然而，當(dāng)前車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的地理路由技術(shù)多是針對(duì)二維平面場(chǎng)景設(shè)計(jì)。但實(shí)際的車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境包括了橋梁、隧道等三維場(chǎng)景。三維場(chǎng)景的存在造成車(chē)聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)分布由平面轉(zhuǎn)為多層分布結(jié)構(gòu)；三維場(chǎng)景對(duì)無(wú)線信號(hào)的遮擋影響了節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳輸范圍和通信模型；三維場(chǎng)景的特殊層次結(jié)構(gòu)導(dǎo)致現(xiàn)有車(chē)聯(lián)網(wǎng)中面向二維平面場(chǎng)景設(shè)計(jì)的移動(dòng)模型、系統(tǒng)模型均不再適用。節(jié)點(diǎn)分布、傳輸范圍、移動(dòng)模型和系統(tǒng)模型的變化，

3、直接導(dǎo)致車(chē)聯(lián)網(wǎng)中現(xiàn)有地理路由技術(shù)在三維環(huán)境下性能下降。
　　針對(duì)這一問(wèn)題，本文以車(chē)聯(lián)網(wǎng)中地理路由技術(shù)為核心、以三維場(chǎng)景為關(guān)注點(diǎn)，首先提取并分析車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的典型場(chǎng)景及相關(guān)特征，建立車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景基本分析模型；在此基礎(chǔ)上，針對(duì)鄰節(jié)點(diǎn)位置獲取精度和開(kāi)銷(xiāo)的折中問(wèn)題，分析并設(shè)計(jì)自適應(yīng)的hello算法；在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的典型場(chǎng)景中，利用隨機(jī)分析方法研究現(xiàn)有地理路由技術(shù)的性能；基于分析結(jié)論，提出面向三維場(chǎng)景的地理路由解決方案。本文的主要研究和貢獻(xiàn)包含以下

4、四個(gè)方向：
　?。?）車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的分析模型方向。針對(duì)現(xiàn)有模型不適用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的問(wèn)題，分析、提取車(chē)聯(lián)網(wǎng)基本場(chǎng)景特征，在此基礎(chǔ)上建立車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景基本分析模型。特別地，利用隨機(jī)分析方法，推導(dǎo)出道路寬度特征對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)路由性能的影響，并給出其可忽略門(mén)限，從而建立基本道路模型；利用戶外傳輸實(shí)驗(yàn)，揭示三維場(chǎng)景中道路層特征對(duì)無(wú)線傳輸范圍的影響及其嚴(yán)重性，從而建立基本通信模型；基于VanetMobiSim平臺(tái)設(shè)計(jì)并搭建車(chē)聯(lián)網(wǎng)面向三維場(chǎng)景的

5、事故驅(qū)動(dòng)移動(dòng)模型。
　?。?）車(chē)聯(lián)網(wǎng)中鄰節(jié)點(diǎn)位置發(fā)現(xiàn)方向。針對(duì)現(xiàn)有hello算法在高動(dòng)態(tài)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下不能自適應(yīng)的調(diào)整鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性和開(kāi)銷(xiāo)間的折中問(wèn)題，利用隨機(jī)分析手段，推導(dǎo)影響鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性的關(guān)鍵因素（即hello消息的發(fā)送間隔和超時(shí)時(shí)間）與本地鄰節(jié)點(diǎn)列表變化率的關(guān)系表達(dá)式；基于推導(dǎo)結(jié)果，提出基于本地鄰節(jié)點(diǎn)信息的自適應(yīng)hello方法，利用已獲取的信息（即本地鄰節(jié)點(diǎn)列表的變化率），自適應(yīng)地調(diào)整本節(jié)點(diǎn)的hello發(fā)送間隔和超時(shí)時(shí)

6、間，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化；利用NS-2.34網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)仿真實(shí)現(xiàn)所提出的hello算法和三個(gè)對(duì)比算法，結(jié)果證明所提hello算法對(duì)鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性和開(kāi)銷(xiāo)間的處理更適用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
　?。?）車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景現(xiàn)有地理路由性能分析方向。基于所提出的車(chē)聯(lián)網(wǎng)基本場(chǎng)景，即二維單車(chē)道、二維多車(chē)道和三維多車(chē)道場(chǎng)景，利用更新理論和所建立的基本分析模型分析現(xiàn)有地理路由性能；證明地理路由的多跳步進(jìn)長(zhǎng)度間的相關(guān)性，并給出多跳路由步進(jìn)長(zhǎng)度間可近似獨(dú)立無(wú)關(guān)

7、的充分條件；基于證明結(jié)論，計(jì)算地理路由在三種基本場(chǎng)景下的路由長(zhǎng)度相關(guān)的度量參數(shù)；討論三維場(chǎng)景對(duì)地理路由影響，并給出設(shè)計(jì)建議。
　?。?）面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的地理路由技術(shù)設(shè)計(jì)方向。針對(duì)現(xiàn)有地理路由技術(shù)在三維場(chǎng)景中跳數(shù)增大、投遞率降低的問(wèn)題，基于更新理論分析現(xiàn)有路由性能下降原因，基于此提出面向三維場(chǎng)景的地理路由技術(shù)。特殊地，設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)連通性評(píng)估方法以應(yīng)對(duì)三維場(chǎng)景中交叉路口路由問(wèn)題；設(shè)計(jì)貪婪機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)策略，通過(guò)提高同層鄰節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率以