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智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是为了改善交通环境,实现车辆间的智能互联所设计的网络体系。ITS的核心是车载自组网(Vehicular Ad-Hoc Network,VANET),它具有网络拓扑结构变化快、扩展性强和高自治性等特点,可以让联网的车辆间发送和接收有关当前交通状况的实时信息,从而提醒司机当前的道路状况。由于车辆移动速度快,应用层对数据包交付延迟以及交付率要求很高,因此本文结合VANET的特点,改进了VANET网络架构及其控制协议,并进行了应用测试,旨在提高车载网络整体传输可靠性。本文研究工作包括以下三个部分:(1)提出了一种新的VANET网络架构,该架构引入了交通基础设施和公交车辆,并将其与私人车辆进行整合。车辆间的通信通过公共汽车来传输数据,并使用路侧单元(Road Side Unit,RSU)和交通控制中心(Traffic Control Center,TCC)来辅助传输,其中RSU用于确保服务覆盖范围,而TCC有助于快速定位目标车辆。经实验分析表明所提出的新结构比传统VANET性能优越,显著减少了传输延迟并拥有更高的数据交付率。(2)针对车辆高速移动中数据包碰撞严重的问题,并结合所提出的网络架构,提出了两种基于时分多址(TDMA)的MAC协议,分别是基于时隙迁移(Slot Migration-based)的MAC协议ZA-MAC和基于预测(Predication-based)的MAC协议ZT-MAC。ZA-MAC专为双向交通道路而设计,它旨在减少数据包碰撞的数量,ZT-MAC可用于双向道路和四向十字道路,旨在预测数据包碰撞,并在碰撞发生前将其消除。经实验表明,所提出的两种协议达到了预期效果。(3)为了进一步提高传输性能,利用专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications,DSRC)组件搭建了测试平台,来测试研究流视频数据在VANET中的传输表现。通过实验测试研究表明,本文提出的重传和缓存策略提高了VANET中数据传输可靠性,降低了流数据包的丢包率。