نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• یاسر تاج ¹
• بهادر بخشی سراسکانرود ²
• حسام زند حسامی ³

¹ دانشجوی دکتری مدیریت فناوری اطلاعات، گروه مدیریت فناوری اطلاعات، دانشکده مدیریت و اقتصاد، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

² استادیار گروه آموزشی معماری و شبکه های کامپیوتری، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

³ استادیار گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و اقتصاد، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

چکیده

اینترنت وسایل‌نقلیه، چارچوب جدیدی برای سیستم‌های حمل و نقل هوشمند است که یکی از اهداف آن بهبود ایمنی و افزایش کیفیت سرویس برای کاربران سفرهای جاده‌ای است. تغییرات توپولوژی در اینترنت وسایل‌نقلیه، کارکرد برنامه‌های ایمنی را با چالش‌های اساسی روبرو می‌کند. در اغلب روش‌های خوشه‌بندی موجود، به علت شرایط ترافیکی و جاده‌ای، علاوه بر تولید سربارهای کنترلی، قابلیت‌اطمینان در برنامه‌های ایمنی با ریسک مواجه می‌شود. در این پژوهش با هدف افزایش قابلیت‌اطمینان در مسیریابی اینترنت وسایل‌نقلیه، یک مدل خوشه‌بندی چند‌معیاره و بدون وابستگی به زیرساخت به نام RFCV پیشنهاد شده است و با معرفی چهار معیار جدید با عنوان «سابقه تحرک خودرو»، «تطابق سرعت خودرو با میانگین هارمونیک سرعت خودروهای نزدیک»، «تعداد همسایگان مطمئن خودرو» و «کیفیت عملکرد در خوشه‌های قبلی»، خودروهای در حال حرکت وزن‌دهی می‌شوند و یکی از آنها با بهترین وزن، به عنوان سرخوشه انتخاب می‌شود و یک سرخوشه جایگزین نیز برای بهبود پایداری خوشه تعیین می‌شود. پایداری خوشه، باعث می‌شود تبادل پیام در شبکه‌های خودرویی، در نزدیک‌ترین زمان نسبت به زمان واقعی، میسر ‌شود. کارایی طرح پیشنهادی از نظر تئوری اثبات شده است و شبیه‌سازی با سناریوهای متعدد در محیط SUMO و NS3، بیانگر برتری روش RFCV در افزایش «طول عمر مسیر و نرخ تحویل بسته‌ها» و کاهش «میانگین تاخیر و سربار کنترلی» در محیط‌های متراکم شهری و کم تراکم بزرگراهی است.

کلیدواژه‌ها

• خوشه بندی
• خوشه بندی پایدار
• مسیریابی
• قابلیت اطمینان
• اینترنت وسایل نقلیه

موضوعات

• مدیریت فناوری اطلاعات

عنوان مقاله [English]

Reliable and flexible multi-criteria clustering model for Internet of vehicles

نویسندگان [English]

• Yaser Taj ¹
• Bahador Bakhshi Sareskanrood ²
• Hessam ZandHessami ³

¹ Ph.D. student, Department of Information Technology Management, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

² Assistant Professor, Department of Architecture and Computer Networks, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.

³ Assistant Professor, Department of Industrial Management, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

چکیده [English]

The Internet of Vehicles is a new framework for intelligent transportation systems. One of its goals is to improve safety and increase the quality of service for road travel users. Topology changes in IoV present significant challenges to the operation of safety programs. In most existing clustering methods, due to road conditions, in addition to generating control overheads, reliability in safety programs is compromised. In this research, to increase the reliability of routing in IoV, a multi-criteria clustering model without infrastructure dependence called RFCV has been proposed by introducing four new criteria entitled "history of vehicle movement", "Conformity of vehicle speed with the harmonic average of speed of nearby vehicles", "Number of reliable neighbors" and "Performance quality in previous clusters", the weight of vehicles is calculated, and one of them with the best weight is selected as the cluster head. An alternative cluster head is also determined to improve the stability of the cluster. The stability of the cluster makes it possible to exchange messages in vehicular networks in the nearest time compared to real-time. The efficiency of the proposed model is theoretically proven, and simulations with multiple scenarios in SUMO and NS3 environments show the superiority of the RFCV in increasing the path life and packet delivery rate and reducing the average delay and control overhead.

کلیدواژه‌ها [English]

• Clustering
• Stable Clustering
• Routing
• Reliability
• Internet of Vehicles