Position-based Vehicular Communication for Intelligent Transport Systems
Communication Véhiculaires par géolocalisation pour Systèmes de Transports Intelligents
Résumé
From the bullock carts of the world's earliest civilizations to the SUVs of the present, human dependence on vehicles for transportation remains unavoidable. The rapid growth of transportation facilities today, coupled with an ever-increasing human desire to travel quicker, lead to many serious transportation problems: accidents, pollution and traffic-jams. In an effort to alleviate these problems, various approaches to support the underlying transport system have been proposed. Outcomes of the effort exist in the form of: variable message sign - displaying traffic situation to the drivers on highway, speed bumps - preventing accidents by cutting down the high-speed drivers in urban areas, and randomly forbidding odd or even license-plated cars to enter city centres on a highly polluted day in order to control pollution. In the latter part of the twentieth century, efforts to introduce intelligence into transportation systems, were considered one of the prime factors for sustainability of the existing transport infrastructure. Initially, the efforts were restricted to manual surveillance level - using cameras and informing users via message signs about traffic incidents. Eventually, with the advent of wireless communication, research on leveraging wireless communication between vehicles began. By enabling vehicles to detect and communicate, about traffic incidents, with other vehicles, a geographically localized and de-centralized awareness about traffic situation can be achieved and is therefore an important factor for the deployment of a large-scale Intelligent Transport System (ITS). The prime challenge today is to enable efficient and reliable communication among vehicles, in order to reduce, if not entirely remove, the aforementioned problems: accidents - through active safety; pollution and traffic-jams - through fluid traffic flow and by guiding transport users to take routes that save cost and emission. The purpose of this manuscript is to provide a component for realizing the deployment of largescale ITS: communication between moving vehicles on land. More specifically, this manuscript is dedicated to the development of a broadcast algorithm "Multi-Hop Vehicular Broadcast" (MHVB), using location information of vehicles.
Des charrettes de la civilisation ancienne au Véhicule Utilitaire Sportif (VUS) actuels, la dépendance de l'homme pour les véhicules reste incontournable. Les avancements rapides des infrastructures de transport aujourd'hui, couplé au désir de voyager de plus en plus rapidement, conduisent à de graves problèmes de transport: accidents, pollution et embouteillages. Afin de réduire ces problèmes et augmenter la capacité de l'infrastructure actuelle, plusieurs approches ont été proposées. Les résultats se présentent, d'une part, sous forme de panneau à message variable qui affiche la situation du trafic aux conducteurs sur la route ; d' autre part, sous forme de dos d'âne pour la prévention des accidents en réduisant la vitesse des conducteurs dans les zones urbaines ; et enfin sous forme de décisions gouvernementale permettant de lutter contre la pollution en interdisant, les jours de forte pollution, l'accès au centre-ville pour les véhicules avec des numéros immatriculés pair ou impair. A la fin du XXe siècle, des efforts considérables sont apparus pour introduire l'intelligence dans les systèmes de transport. Afin de s'adapter à la complexité du système de transport, cela constitue un des facteurs déterminants pour une action durable et plus efficace. Au début, les initiatives se sont limitées au niveau de la télésurveillance sur les incidents de la circulation à l'aide de caméras pour en informer les utilisateurs via des panneaux à messages. Peu après, avec l'avènement de la communication sans fil, le monde a ouvert ses portes en direction de la recherche sur la communication inter-véhiculaires. Plus précisément, en permettant aux véhicules de détecter et de communiquer automatiquement sur les incidents de trafic avec d'autres véhicules on peut atteindre une connaissance étendue sur la situation de la circulation locale autour du conducteur. C'est un facteur très important pour l'installation efficace du Système des Transports Intelligent (STI). A l'heure actuelle, le principal défi est d'exploiter et utiliser efficacement la communication entre les véhicules afin de réduire, sinon éliminer complètement, les problèmes précités: accidents - par le biais de la sécurité active ; la pollution et les embouteillages - grâce à la fluidité du trafic et en guidant les conducteurs des transports à emprunter des itinéraires qui permettent d'économiser la consommation d'énergie et réduire les émissions. Cette thèse présente un élément important qui réalise le déploiement d'une STI à grande échelle: la communication entre les véhicules sur la route. Ce manuscrit est consacré au développement d'un algorithme de diffusion "Multi-Hop Vehicular Broadcast"(MHVB), en utilisant la localisation de véhicules pour permettre la communication entre les véhicules.
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