近年来,随着经济、科技的迅速发展,人们的生活水平得以逐渐提升,这不仅体现在衣、食、住方面,在出行方面,同样有着显著的变化,越来越多的人选择自驾行,因此车辆保有量逐年攀升。但车辆数量的激增也对社会和人们生活造成了一系列不良影响。在一些城市,交通事故数量连年攀升、交通拥堵现象愈演愈重,并造成大量的人员伤亡和财产损失。因此,本文将重点研究车辆间的信息交流和安全行驶问题。本文的主要工作有以下几个方面:(1)研究分析协作通信方式、网络编码理论技术基础及车辆碰撞预警机制。首先对协作通信系统模型进行简单阐述,并详细介绍协作通信方式的过程原理。文章简单介绍了协作通信模型协议,并根据中继节点对信号的处理方式的不同,分别介绍了放大转发AF(amplify-and-forward)和译码转发 DF(decode-and-forward)。其次,文章详细介绍 了网络编码技术,给出了线形网络编码、随机网络编码的编码解码过程。此外,给出协作方式下的中断概率的定义及推算,并对连通概率做出简单的阐述。最后,对车辆碰撞预警机制进行简单阐述。(2)为减小计算开销,对比分析中断概率的精确表达与近似表达。首先设定Nakagami-m信道环境,并选取动态网络编码DNC(Dynamic Network Coding)编码方式,推算精确与近似中断概率。其次设定瑞利(Rayleigh)环境,并对非二进制网络编码NBNC(Nonbinary Network Coding)、泛化动态网络编码 GDNC(Generalized Dynamic Network Coding)进行仿真分析对比。验证近似概率的合理与正确性。(3)重点对车辆的连通概率及安全性进行了讨论。为保证信息的安全转发和行车的安全,将车辆行驶过程中所需要的安全距离考虑在内,研究车联网网络的连通概率。此外,本文还在不同的行车环境参数设定下,例如:不同的车辆密度、不同的车辆通信辐射半径、不同的安全距离,对得出的连通概率进行分析讨论。最后,本文还对考虑安全距离的连通概率做出更详细的专项讨论,得到最小安全距离对车辆连通概率的影响。(4)最后,本文将安全距离考虑进车辆碰撞预警机制内,给定车辆的运动特征和行车场景(十字路口,前车遇红灯或其他情况需要紧急刹车,选择单车道行车环境)。并假设车辆可以通过GPS和GIS获知自己的位置;可以通过周期性的beacon信息获知其他车辆的位置;本文所实验的车辆都有共同的制动特性。分别考虑在前车初速度小于后车初速度、前车初速度大于后车初速度的情况下,后车为保证安全行驶所需要预留的安全距离。