通信工程文献翻译——摘要 

作为连接的车辆系统的核心内容之一的车辆到车辆（V2V）通信网络已经被运用于许多有希望的应用以解决交通的流动性，安全性和可持续性。然而，在全面考虑交通与通信现实的情况下，为了理解这种系统中的信息传播的基本属性，我们仅仅完成了有限的工作。受此观点的启发，这个研究开发了分析公式，这个公式是通过在具有多个车道的单向或双向路段上形成的V2V通信网络来估计信息传播时间延迟。与以前的成果不一样的是，这项研究涉及了几个现实中的关键的通信和交通流的特征，例如无线通信干扰，间歇信息传输和动态业务流。此外，本研究还详细分析了在稀疏和拥塞的交通流条件下信息与交通流之间的相互作用。基于下一代模拟场数据的数值实验表明，被提出的分析公式能够为各种交通条件下的单向或双向道路上的信息传播时间延迟提供非常好的估计，而且相对误差小于5％。这项工作可以进一步扩展，用来表征信息传播时间延迟和覆盖本地交通网络。

关键词：动态交通流，时间延迟，车车通信

1、介绍

作为新一代的智能交通系统，连接的车辆系统由配备有无线通信设施的智能车辆和路边基础设施组成，这使得车对车（V2V）和车对基础设施交通可以实现信息交换。作为关键部分之一，V2V通信网络（即文献中的车辆自组织网络（VANET））已经在交通安全，移动性和可持续性方面被应用于许多有前景的应用。例如，在[1] - [3]中的作者证明，V2V将允许驾驶员知道其他汽车的速度，加速度或减速度，以避免诸如道路偏离和碰撞的事故。因此，V2V通信网络可用于开发驾驶员辅助系统，这种系统可以避免交通事故并提高驾驶安全性。 Alsabaan等人 [4]提出采用V2V以及交通信号灯对车辆通信技术，使驾驶员能够自适应地调整其行驶速度，从而实现在交通系统内提升节省燃料和减少排放的目标。 Yamaha [5]表明，V2V通信网络可以检测道路状况，例如下雪天气中的路面状况，然后通知交通管理中心调整交通控制策略并提升交通流动性。在交通路线领域，V2V通知驾驶员交通状况信息，如工作区，事故前方，关闭车道等;因此，他们可以改变路线，以避免等待时间。 Waze [6]开发的基于社区的在线导航系统表明了基于V2V通信技术的在线路由导航具有巨大潜力。同时，许多国家和国际项目，如加利福尼亚高级运输和高速公路合作伙伴（PATH）[7]，CarTalk [8]和FleetNet [9]，一直致力于测试V2V技术在各种运输中的适用性场景。

虽然已经提出了许多戏剧性的应用，但是注意到，通过V2V通信传播的实时交通信息的可用性是限制它们在实践中的实现的关键瓶颈之一。例如，基于V2V的前方碰撞警告应用需要注重警告可以多快传播到车辆的信息;事故警告应用需要信息在本地交通网络中可以达到尽可能多的车辆。在不知道诸如连接性，传输距离，时间延迟和覆盖等信息传播特性的情况下，很难成功地实现基于V2V技术的应用。这一要求刺激了运输和无线通信社区方面的大量研究。无线通信领域的研究主要集中在开发先进的通信协议，以确保在智能车辆之间的物理连接建立之后智能车辆之间的有效信息传输，这不是本研究的重点。这项研究与以前的......

Abstract—Vehicle-to-vehicle (V2V) communication networks,as one of the core components of connected vehicle systems, have been granted many promising applications to address traffic mobility, safety, and sustainability. However, only a limited amount of work has been completed to understand the fundamental properties of information propagation in such systems, while comprehensively considering traffic and communication reality. Motivated by this view, this proposed research develops analytical formulations to estimate information propagation time delay via a V2V communication network formed on a one-way or two-way road segment with multiple lanes. Distinguished to previous efforts, the proposed study carefully involves several critical communication and traffic flow features in reality, such as wireless communication interference, intermittent information transmission, and dynamic traffic flow. Moreover, this study elaborately analyzes

the interactions between information and traffic flow under sparse and congested traffic flow conditions. The numerical experiments based on Next-Generation Simulation field data illustrate that the proposed analytical formulations are able to provide very good estimation, with the relative error less than 5%, for the information propagation time delay on a one-way or two-way road segment under various traffic conditions. The proposed work can be further extended to characterize information propagation time delay and coverage over local transportation networks.

Index Terms—Dynamic traffic flow, time delay, vehicle-tovehicle (V2V) communication.

I. INTRODUCTION

CONNECTED vehicle systems, as a new generation of the intelligent transportation system, consist of smart vehicles and roadside infrastructure equipped with wireless communication facilities, which enable vehicle-to-vehicle (V2V)and vehicle-to-infrastructure traffic information exchange. As one of the key components, V2V communication networks [i.e., vehicular ad hoc networks (VANETs) in literature] have been granted many promising applications in traffic safety,mobility, and sustainability. For example, the authors in [1]–[3]demonstrate that V2V will allow drivers to be aware of other......