Evaluation and Improvement of Decentralized Congestion Control for Multiplatooning Application

Platooning (fordonskonvojer) har potential att bli ett genombrott i öka vägkapaciteten och minska bränsleförbrukning, eftersom det tillåter en kedja av fordon att noga följa varandra på vägen. När antalet fordon ökar, kommer att plutoner följa varandra i vad som benämns multiplatooning (konvoj av fordonskonvojer). Många kooperativ intelligenta transportsystem (C-ITS) tillämpningar förlitar sig på regelbundet utbytte beacons bland fordon att förbättra trafiksäkerheten. Dock som antalet uppkopplade fordon ökar, kan nätverket bli överbelastat på grund av regelbundet utbytte beacons. Utan någon trängsel kontrollmetod, får därför säkerhet kritiska meddelanden såsom kooperativ medvetenhet meddelanden (CAMS) inte levereras i tid i höga fordon densitet scenarier. Både Europeiska institutet för telekommunikationsstandarder (ETSI) och Institute el och elektroniska tekniker (IEEE) har arbetat på olika standarder för att stödja vehicular kommunikation. ETSI definieras den decentraliserade överbelastning kontroll (DCC) mekanism som anpassar överföring parametrar (meddelande hastighet, överföra datahastighet och sändningseffekt, etc.) för att hålla kanalen belastningen under kontroll. ETSI DCC använder en tre-state maskin med RELAXED, ACTIVE och RESTRICTIVE stater. I denna avhandling har genomfört vi denna tre-state maskin genom att anpassa meddelande hastighet baserat på kanal upptagen förhållandet (CBR). Vi nämna detta meddelande-hastighet baserat tre-state machine DCC-3. DCC-3 har förmågan att kontrollera kanal belastning; Det har dock otillbörlighet och instabilitet problem på grund av de dramatiska parameterändringar mellan stater. Därför vi indelat det ACTIVE tillståndet för DCC-3 i fem undertillstånd och hänvisar till detta som DCC-7. Vi benchmarkade DCC-3 mot statiska leda (STB), dynamisk leda (DynB), linjära MEssage Rate integrerad kontroll (LIMERIC) och DCC-7 med olika utvärdering statistik med olika antal plutoner. Våra resultat från Plexe simulator visar att DCC-7 har bästa prestanda när man överväger alla utvärdering statistik, inklusive CBR, mellan receptionen tid (IRT), kollisioner, säker tid baserat och rättvisa. Vi fann dessutom använda Sändareffektstyrning kan avsevärt förbättra prestanda för CBR och kollision priser.

Nyckelord: Trådlös fordonskommunikation, decentraliserad överbelastning kontroll, kooperativ medvetenhet meddelanden, multiplatooning, simulering