面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时延动态预测方法技术

面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时延动态预测方法，属于车载无线网络技术领域。本发明专利技术解决了现有的链路时延预测方法没有考虑真实的城市场景，不能准确预测链路时延的问题。本发明专利技术的技术方案为：步骤一、计算链路断开时两车的相对距离；步骤二、估计两车的相对速度分布；步骤三、基于步骤一与步骤二预测两车的链路时延，具体如下：步骤三一、计算两车链路时延所需的相关因素，包括两车的相对速度v，两车之间的初始距离d，两车的行驶方向；步骤三二、在步骤三一的基础上，计算两车的链路时延，并考虑两车遇到交通灯的情况。本发明专利技术主要适用于基于链路时延的VANETs的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种链路时延预测方法，特别涉及一种面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时延动态预测方法，属于车载无线网络

技术介绍
车载无线网络(Vehicular Ad Hoc Networks，VANETs)是无线移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks，MANETs)的一个特例，它实现了车间通信(Intervehicular Communications，IVC)和道路汽车间的通信(road-vehicle communications，RVC)，参见文献[1]，与MANETs不一样的是应用场景受到城市和高速公路的限制，因为车辆在道路上高速行驶，所以VANETs网络的拓扑结构变化快并且间歇性连通，参见文献[2]，所以它也被看作容迟网络(delay tolerance network，DTN)，参见文献[3]。VANETs提供了安全信息分发，参见文献[4，5]，商业应用服务，参见文献[6]，娱乐，参见文献[7]，动态的交通管理信息，参见文献[8-10]和动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时延动态预测方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、计算链路断开时两车的相对距离；步骤二、估计两车的相对速度分布；步骤三、基于步骤一与步骤二预测两车的链路时延，具体如下：步骤三一、计算两车链路时延所需的相关因素，包括两车的相对速度v，两车之间的初始距离d，两车的行驶方向；步骤三二、在步骤三一的基础上，计算两车遇到交通灯时的链路时延，具体计算时分为以下情况：第一种情况：两车均遇上绿灯，汽车n1和n2位于交叉口的同一侧，并且两车同向行驶，n1在n2前面，汽车n1的平均速度μ1比汽车n2的平均速度μ2大；第二种情况：汽车n1遇上绿灯，...

【技术特征摘要】
1.一种面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时延动态预测方法，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一、计算链路断开时两车的相对距离；
步骤二、估计两车的相对速度分布；
步骤三、基于步骤一与步骤二预测两车的链路时延，具体如下：
步骤三一、计算两车链路时延所需的相关因素，包括两车的相对速度v，两车之间的初
始距离d，两车的行驶方向；
步骤三二、在步骤三一的基础上，计算两车遇到交通灯时的链路时延，具体计算时分
为以下情况：
第一种情况：两车均遇上绿灯，汽车n1和n2位于交叉口的同一侧，并且两车同向行驶，
n1在n2前面，汽车n1的平均速度μ1比汽车n2的平均速度μ2大；
第二种情况：汽车n1遇上绿灯，汽车n2遇上红灯，汽车n2停在了红灯前面，链路断开的
时间段分为(0,t21)，(t21,t22)，(t22,∞)，t21为汽车n2遇上红灯的时间，t22为汽车n2在红灯结束
后离开交叉口的时间；
第三种情况：汽车n1遇上红灯，汽车n2遇上绿灯，汽车n1停在红灯前面；
第四种情况：汽车n1和汽车n2均遇上红灯。
2.根据权利要求1所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时
延动态预测方法，其特征在于步骤一所述的计算链路断开时两车的相对距离的具体过程为：
步骤一一、建立一个平面直角坐标系，假定汽车能够以任何角度向前行驶，速度的值
为汽车n1和汽车n2分别沿着α和β向前行驶，α和β是汽车移动方向和x轴之间的夹角，
α,β∈[0,2π],根据几何向量三角形法则计算两车的相对速度向量定义新坐标系以汽车n1
位置O'为坐标原点，汽车n1速度向量为把汽车n2速度向量平行移动到得到相对
速度向量为：
l1→=v2′→-v‾1→,]]>向量和的坐标为：
v1→=(v1cosα,v1sinα)v2→=(v2cosβ,v2sinβ)---(1)]]>其中v1为汽车n1的速度，v2为汽车n2的速度；
坐标用等式(2)表示，
l1→=v1→-v2→=(v1cosα-v2cosβ,v1sinα-v2sinβ)---(2)]]>令:
B=v1cosα-v2cosβA=v1sinα-v2sinβ---(3)]]>等式(2)用等式(4)重新表示：
l1→=(B,A)---(4)]]>值等于汽车n1和汽车n2在原坐标系中的坐标为(x1,y1)和(x2,y2)，所以汽车n2在新坐
标系中坐标为D(x2-x1,y2-y1)，汽车n1和汽车n2的相对速度为另一个向量垂直于向量
交点为E，v1和v2的初始距离为d，dv是原点O'到向量的垂直距离；
步骤一二、链路断开时两车的相对距离DD0。
3.根据权利要求2所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时
延动态预测方法，其特征在于步骤一二所述的链路断开时两车的相对距离DD0分为四个象
限具体计算，其中，第一象限的计算过程为：如果B＞0并且A＞0，在第一象限，分为如下
两种情况：
(1)点D的横坐标比点E的大，
DD0=r2-dv2-d2-dv2---(17)]]>(2)点D很坐标比点E的横坐标小，
DD0=r2-dv2+d2-dv2---(19).]]>4.根据权利要求3所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路
时延动态预测方法，其特征在于步骤一二所述的链路断开时两车的相对距离DD0在第二象
限的计算过程为：如果B＜0和A＞0,是在第二象限，分为如下两种情况：
(1)点D的横坐标比点E小，
DD0=r2-dv2-d2-dv2---(21)]]>(2)点D的横坐标比点E的横坐标的大，
DD0=r2-dv2+d2-dv2---(23).]]>5.根据权利要求4所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路
时延动态预测方法，其特征在于步骤一二所述的链路断开时两车的相对距离DD0在第三象
限的计算过程为：如果B＜0和A＜0,在第三象限，分为如下两种情况：
(1)点D的横坐标笔点E的小，
DD0=r2-dv2-d2-dv2---(24)]]>(2)点D的比E的横坐标大，
DD0=r2-dv2+d2-dv2---(25).]]>6.根据权利要求5所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路
时延动态预测方法，其特征在于步骤一二所述的链路断开时两车的相对距离DD0在第四象
限的计算过程为：如果B＞0和A＜0,在第四象限，分为如下两种情况：
(1)点D的横坐标比E的大，
DD0=r2-dv2-d2-dv2---(27)]]>(2)D横坐标比E的小，
DD0=r2-dv2+d2-dv2---(29).]]>7.根据权利要求6所述的面向城市道路环境考虑交叉路口的VANETs中V2V的链路时
延动态预测方法，其特征在于步骤二所述的估计两...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔刚，王秀峰，王春萌，杨青，曲明成，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23