Published July 1, 2021 | Version v1
Publication Open

An UAV-assisted VANET architecture for intelligent transportation system in smart cities

  • 1. University of Engineering and Technology Taxila
  • 2. COMSATS University Islamabad

Description

Vehicular ad hoc network is a pretty research vibrant area since last decade. It has been successfully used for intelligent transportation system and entertainment purposes for realization of smart cities. However, intermittent connectivity, high routing overhead, inflexible communication infrastructure, unscalable networks, and high packet collision are the key challenges that put hindrances on the wide applications of vehicular ad hoc network. The severity of these challenges become even more intensified when deployed in urban areas. To overcome these hurdles, integrating micro unmanned aerial vehicles with vehicular ad hoc network provides a viable solution. In this article, we proposed an unmanned aerial vehicle–assisted vehicular ad hoc network communication architecture in which unmanned aerial vehicles fly over the deployed area and provide communication services to underlying coverage area. Unmanned aerial vehicle–assisted vehicular ad hoc network avails the advantages of line-of-sight communication, load balancing, flexible, and cost effective deployment. The performance of the proposed model is evaluated against a case study of vehicle collision on highway. Results show that utilization of unmanned aerial vehicles ensures the guaranteed and timely delivery of emergency messages to nearby vehicles so that a safe action can be taken to avoid further damages.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

شبكة المركبات المخصصة هي منطقة بحثية نابضة بالحياة منذ العقد الماضي. وقد تم استخدامه بنجاح لنظام النقل الذكي وأغراض الترفيه لتحقيق المدن الذكية. ومع ذلك، فإن الاتصال المتقطع، والنفقات العامة عالية التوجيه، والبنية التحتية للاتصالات غير المرنة، والشبكات غير القابلة للتطوير، وتصادم الحزم العالية هي التحديات الرئيسية التي تضع عوائق على التطبيقات الواسعة للشبكة المخصصة للمركبات. وتزداد شدة هذه التحديات عند نشرها في المناطق الحضرية. للتغلب على هذه العقبات، يوفر دمج المركبات الجوية الصغيرة بدون طيار مع شبكة مخصصة للمركبات حلاً قابلاً للتطبيق. في هذه المقالة، اقترحنا بنية اتصالات مخصصة للشبكة بمساعدة المركبات الجوية بدون طيار تحلق فيها المركبات الجوية بدون طيار فوق المنطقة المنتشرة وتوفر خدمات الاتصالات لمنطقة التغطية الأساسية. تستفيد شبكة المركبات المخصصة بمساعدة المركبات الجوية غير المأهولة من مزايا الاتصال عبر خط البصر وموازنة الأحمال والنشر المرن والفعال من حيث التكلفة. يتم تقييم أداء النموذج المقترح مقابل دراسة حالة لتصادم المركبات على الطريق السريع. تظهر النتائج أن استخدام المركبات الجوية بدون طيار يضمن تسليم رسائل الطوارئ في الوقت المناسب للمركبات القريبة بحيث يمكن اتخاذ إجراء آمن لتجنب المزيد من الأضرار.

Translated Description (French)

Le réseau ad hoc de véhicules est un joli domaine de recherche dynamique depuis la dernière décennie. Il a été utilisé avec succès à des fins de système de transport intelligent et de divertissement pour la réalisation de villes intelligentes. Cependant, la connectivité intermittente, les frais généraux de routage élevés, l'infrastructure de communication inflexible, les réseaux non évolutifs et les collisions de paquets élevées sont les principaux défis qui entravent les vastes applications du réseau ad hoc véhiculaire. La gravité de ces défis s'intensifie encore lorsqu'ils sont déployés dans les zones urbaines. Pour surmonter ces obstacles, l'intégration de micro-véhicules aériens sans pilote avec un réseau ad hoc de véhicules fournit une solution viable. Dans cet article, nous avons proposé une architecture de communication de réseau ad hoc de véhicules aériens sans pilote dans laquelle les véhicules aériens sans pilote survolent la zone déployée et fournissent des services de communication à la zone de couverture sous-jacente. Le réseau ad hoc de véhicules aériens sans pilote bénéficie des avantages de la communication en visibilité directe, de l'équilibrage de la charge, d'un déploiement flexible et rentable. La performance du modèle proposé est évaluée par rapport à une étude de cas de collision de véhicules sur autoroute. Les résultats montrent que l'utilisation de véhicules aériens sans pilote assure la livraison garantie et en temps opportun des messages d'urgence aux véhicules à proximité afin qu'une action sûre puisse être prise pour éviter d'autres dommages.

Translated Description (Spanish)

La red ad hoc vehicular es un área bastante vibrante de investigación desde la última década. Se ha utilizado con éxito para el sistema de transporte inteligente y con fines de entretenimiento para la realización de ciudades inteligentes. Sin embargo, la conectividad intermitente, la alta sobrecarga de enrutamiento, la infraestructura de comunicación inflexible, las redes no escalables y la alta colisión de paquetes son los desafíos clave que obstaculizan las amplias aplicaciones de la red ad hoc vehicular. La gravedad de estos desafíos se intensifica aún más cuando se despliegan en zonas urbanas. Para superar estos obstáculos, la integración de microvehículos aéreos no tripulados con la red ad hoc vehicular proporciona una solución viable. En este artículo, propusimos una arquitectura de comunicación de red ad hoc de vehículos aéreos no tripulados en la que los vehículos aéreos no tripulados vuelan sobre el área desplegada y brindan servicios de comunicación al área de cobertura subyacente. La red ad hoc de vehículos asistidos por vehículos aéreos no tripulados aprovecha las ventajas de la comunicación de línea de visión, el equilibrio de carga, el despliegue flexible y rentable. El rendimiento del modelo propuesto se evalúa contra un estudio de caso de colisión de vehículos en carretera. Los resultados muestran que la utilización de vehículos aéreos no tripulados garantiza la entrega garantizada y oportuna de mensajes de emergencia a los vehículos cercanos para que se pueda tomar una acción segura para evitar daños adicionales.

Files

15501477211031750.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:1477322c4aace731a5188df72d1a89b8
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بنية VANET بمساعدة الطائرات بدون طيار لنظام النقل الذكي في المدن الذكية
Translated title (French)
Une architecture VANET assistée par UAV pour un système de transport intelligent dans les villes intelligentes
Translated title (Spanish)
Una arquitectura VANET asistida por UAV para un sistema de transporte inteligente en ciudades inteligentes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3184524968
DOI
10.1177/15501477211031750

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2031834036
  • https://openalex.org/W2167071526
  • https://openalex.org/W2325701807
  • https://openalex.org/W2339549509
  • https://openalex.org/W2353609484
  • https://openalex.org/W2525185221
  • https://openalex.org/W2592158815
  • https://openalex.org/W2605040648
  • https://openalex.org/W2735056258
  • https://openalex.org/W2782363571
  • https://openalex.org/W2783406823
  • https://openalex.org/W2793732190
  • https://openalex.org/W2798337874
  • https://openalex.org/W2884094186
  • https://openalex.org/W2889331601
  • https://openalex.org/W2903662191
  • https://openalex.org/W2905435676
  • https://openalex.org/W2912271129
  • https://openalex.org/W2914078744
  • https://openalex.org/W2914742901
  • https://openalex.org/W2917158300
  • https://openalex.org/W2962233424
  • https://openalex.org/W2966355789
  • https://openalex.org/W2974979280
  • https://openalex.org/W2984867736
  • https://openalex.org/W3020385705
  • https://openalex.org/W3029840414
  • https://openalex.org/W3153961580
  • https://openalex.org/W3159003373