چکیده: شبکه خودرویی موردی (vanet) یک شبکه ارتباطی است که خودروهای هوشمند را به یکدیگر و یا منابع ثابت و سیار در کنار جاده متصل می‏کند و به سازماندهی آنها می پردازد. یک شبکه خودرویی متشکل از وسیله های خودرویی و زیرساخت های شبکه است.شبکه های خودرویی موردی نوع خاصی از شبکه های سیار موردی (manet) است که مشخصه اصلی آنها سرعت بالای گره‏ها در آن می باشد. حفظ پایداری در این قبیل شبکه ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در واقع سرعت زیاد گره‏ها پایداری توپولوژی شبکه را کاهش داده و باعث افزایش شکست لینک می شود. ارتباطات بین خودروها یک زمینه بسیار مهم در مطالعات سیستم های حمل و نقل است. پروتکل های مسیریابی در شبکه های خودرویی نیاز به این دارند تا معیارها و پارامترهای لازم در این شبکه ها نظیر سرعت حرکت گره‏ها، جهت حرکت گره‏ها و غیره را در نظر بگیرند. پروتکل های مسیریابی در این شبکه ها به طور کلی به پنج دسته مبتنی بر توپولوژی، مبتنی بر خوشه بندی، مبتنی بر مکان، مبتنی بر همه پخشی و مبتنی بر جغرافیا تقسیم می-شوند. همچنین از یک دیدگاه دیگر پروتکل های مسیریابی در این شبکه ها به دو دسته v2v و v2i تقسیم می شوند. طراحی یک پروتکل مسیریابی در شبکه های خودرویی متفاوت از شبکه های سیار موردی و شبکه های سنسور می باشد. تحرک بالای گره‏ها و همچنین از بین رفتن سریع مسیرها و لینک ها، ایجاب می کند تا پروتکل های مسیریابی خود را با شرایط و الزامات این شبکه ها تطبیق دهند.کارهای قبلی به دلیل در نظر نگرفتن پارامتری مثل سرعت حرکت گره‏ها که نقش زیادی در از بین رفتن مسیر دارد، عملکرد مناسبی ندارند. همچنین بعضی کارها از روش های حریصانه بر اساس فاصله جغرافیایی استفاده کرده اند که این روش چون بهینه محلی را انتخاب می کند ممکن است عملکرد مناسبی در برخی شرایط شبکه نداشته باشد. در این پایان نامه یک طرح مسیریابی مبتنی بر خوشه بندی در شبکه های موردی خودرویی مبتنی بر پروتکل olsr تغییر یافته ارائه می شود. طرح پیشنهادی ما برای فرآیند مسیریابی در این شبکه ها، ترکیبی از الگوریتم زنبورهای عسل و استفاده از تکنیک خوشه بندی است. در این پروتکل از قدرت بهینه سازی الگوریتم کلونی زنبور عسل (abc)، در اکتشاف بهترین مسیرها در شبکه در کنار پارامترهای کیفیت سرویس استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد پروتکل پیشنهادی عملکرد بهتری تحت سناریوهای شبیه سازی نسبت به پروتکل olsr سنتی دارد

امروزه با توجه به حائز اهمیت بودن استفاده از سیستم حمل و نقل ریلی، نیاز است تا مسئولان راه آهن جهت ارائه هر چه بهتر خدمات برای مشتریان خود و همچنین با در نظر گرفتن سیستم خطوط ریلی و یکسری از محدودیت ها، یک روش امن و کارآمد را در این راستا ارائه نمایند. بررسی ها نشان می دهد ارائه چنین سرویس و خدماتی مستلزم به طراحی یک زمان بندی بهینه و مناسب می باشد. مسائل زمان بندی دارای پیچیدگی محاسباتی بالایی میباشند، از این رو الگوریتمهای بهینهسازی هوشمند یک راه کار مناسب برای حل این گونه از مسائل به حساب می آیند. با توجه به اینکه راه کارهای هوشمند زیادی مانند الگوریتم ژنتیک (ga)، تکامل تفاضلی (de) و بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) برای حل این مسئله ارائه شده است، در این پایان نامه از الگوریتم فرهنگی (ca) برای حل مسئله زمان بندی قطار، روی خطوط ریلی تک مسیره استفاده می شود. هدف مورد نظر نیز، به حداقل رساندن مدت زمان تأخیر کل سفر قطارها از مبدأ به مقصد نهایی می باشد. برای این منظور، پس از معرفی الگوریتم فرهنگی، مسئله زمان بندی قطار متناسب با ویژگی های الگوریتم فرهنگی، مدل شده و چگونگی محاسبه میزان برازندگی هر کروموزوم نیز با ارائه تابع برازندگی مناسب نشان داده می شود. با بکارگیری الگوریتم فرهنگی، زمان شروع حرکت قطارها طوری تعیین می شود که تأخیر حاصل از مدت زمان کل سفر قطارها به حداقل برسد. برای نشان دادن عملکرد الگوریتم فرهنگی جهت زمان بندی قطارها، مسیر ریلی محور تبریز تا تهران در کشور ایران در نظر گرفته می شود. جهت ارزیابی کارایی الگوریتم ارائه شده نیز، الگوریتم های ژنتیک (ga)، تکامل تفاضلی (de) و بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) بر روی داده های استخراج شده از این مسیر مورد اجرا قرار می گیرند. نتایج ارزیابی نشان می دهد که روش پیشنهادی عملکرد بهتری را ارائه می دهد.

امروزه شاهد به کار گیری سیستم ریلی در داخل شهرها و تشکیل شدن سیستم های حمل و نقل قطار شهری هستیم. مسئله زمان بندی در صنعت ریلی نقش بسیار مهمی دارد و یکی از اساسی ترین کارها در سیستم حمل و نقل قطار شهری بشمار می رود. مسئله زمان بندی از جمله مسائل چند جمله ای-کامل محسوب می شود. زمان بندی قطار شهری نیز از این قاعده مستثنی نبوده و محققان زیادی را به خود جذب کرده است. حل مسئله زمان بندی دوره ای قطار شهری تاثیر مهمی در فراهم کردن کیفیت سرویس در سیستم حمل و نقل شهری دارد و در طول سال ها روش های متعددی برای حل این مسئله ارائه شده است. روش های سنتی مبتنی بر الگوریتم های حریصانه که برای حل این مسئله ارائه شده اند زمانی که ابعاد مسئله بزرگتر می شود، سربار محاسباتی و عملیات پر هزینه ای را دربر دارند. از این رو محققان به دلیل اینکه ابعاد مسئله زمان بندی قطار شهری وسیع تر و پارامترهای مختلفی در مسئله دخیل هستند، الگوریتم های هوشمند را برای ایجاد یک جدول زمانی بهینه، پیشنهاد داده اند. این الگوریتم ها به راحتی قادرند در کوتاه ترین زمان ممکن مسائل مربوط به زمان بندی از جمله زمان بندی قطار شهری را حل کنند. با توجه به موفقیت الگوریتم های هوشمند در حل مسئله زمان بندی قطار شهری، در این پایان نامه الگوریتم تکامل تفاضلی بهبود یافته به همراه پارامترهای تطبیقی برای حل مسئله زمان بندی دوره ای قطار شهری ارائه می شود. در الگوریتم ارائه شده پارامترهای مقیاس و احتمال تقاطع به صورت تطبیقی تعیین می شوند. علاوه بر این، با استفاده از یک پارامتر جدید (?) و تعیین مقدار برای آن، استراتژی جهش بر خلاف روش های مرسوم انجام می شود. این استراتژی باعث همگرایی سریع تر الگوریتم پیشنهادی نسبت به الگوریتم تکامل تفاضلی مرسوم بدون کنترل پارامتر خواهد گردید. جهت اثبات صحت عملکرد الگوریتم تکامل تفاضلی بهبود یافته، این الگوریتم با یکی از جدیدترین الگوریتم ها در این زمینه و الگوریتم تکامل تفاضلی پایه و همچنین الگوریتم های ژنتیک و بهینه سازی ازدحام ذرات مقایسه شده و در انتها با توابع محک نیز مورد آزمایش قرار می گیرد.

در دوره اخیر فراگیری استفاده از فناوری اینترنت باعث بروز حملات متعددی شده که هدف عمده این حملات، به خطر انداختن یکپارچگی، قابلیت اطمینان سیستم و دسترسی غیرمجاز به منابع خاص هست. ینابراین یک سیستم ترکیبی دو مرحله ای برای تشخیص نفوذ ایجاد شده است.

در سال های اخیر، شبکه های حسگر بصری که متشکل از گره های دوربین دار با قابلیت جمع آوری و ارسال داده های بصری می-باشند، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این شبکه ها به وسیله ارسال حجم بالای اطلاعات از طریق گره های دوربین دار به چاهک، باعث تحقق بخشیدن کاربرد های نظارتی زیادی از دامنه نظامی و صنعتی تا بیمارستانی و محیط زیست شده اند. به هر حال کیفیت سرویس های مورد نیاز کاربردها از یک طرف و محدودیت انرژی گره های دوربین دار از طرف دیگر، باعث به وجود آمدن زمینه های چالشی زیادی در حوزه شبکه های حسگر بصری گردیده است. از آنجایی که در بسیاری از کاربردهای شبکه-های حسگر بصری ارسال اطلاعات به چاهک مورد نیاز می باشد، مسیریابی یکی از مهم ترین چالش ها در این شبکه ها بشمار می رود. بررسی ها نشان می دهد که از بین پروتکل های مسیریابی موجود، پروتکل های جغرافیایی مناسب شبکه های حسگر بصری بوده و تا کنون نیز تعداد زیادی از این نوع پروتکل ها با در نظر گرفتن کیفیت سرویس های مورد نظر کاربردها و ویژگی-های گره های دوربین دار، ارائه شده است. بیشتر این پروتکل ها از پیام های کنترلی دوره ای جهت ذخیره سازی اطلاعات همسایه-ها استفاده می کنند که باعث افزایش انرژی مصرفی گره ها و بالا رفتن ترافیک شبکه می شود. به تازگی تعداد اندکی از پروتکل-ها هم ارائه شده است که سعی در اجتناب از پیام های کنترلی نموده اند، اما بررسی دقیق عملکرد این پروتکل ها نشان می دهد که آن ها نیز از افزونگی داده رنج می برند و تاخیر انتها به انتهای بالایی دارند. با توجه به توضیحات مذکور، هدف ما در این پایان نامه ارائه پروتکل مسیریابی جغرافیایی می باشد که با در نظر گرفتن محدودیت گره های دوربین دار علاوه بر کاهش انرژی مصرفی به وسیله حذف ارسال پیام های کنترلی، کیفیت سرویس مانند تاخیر پایین و ارسال بلادرنگ را نیز فراهم نماید. جهت رسیدن به هدف مذکور، ابتدا پروتکل همه-پخشی انرژی-آگاه (energy-aware flooding) و سپس پروتکل همه-پخشی انرژی-آگاه فازی (feaf) را ارائه می نماییم. نتایج شبیه سازی که برروی نرم افزار omnet++ پیاده سازی شده اند، نشان می دهد پروتکل های ارائه شده در مقایسه با یکی از جدیدترین پروتکل ها در این حوزه، طول عمر شبکه را افزایش داده و با اجتناب از حفره باعث کاهش تاخیر و ارسال بلادرنگ می شوند.