一种面向安全指标的VANET控制信道联合拥塞控制方法技术

一种面向安全指标的VANET信道拥塞联合控制方法，包括以下步骤：S1、建立双Beacon发送模型；S2、建立交通安全模型，计算紧密范围和警戒范围；S3、依据电磁波确定性传播模型确定发送功率；S4、依据VANET控制信道的马尔科夫模型计算发送速率；S5、依据折算算法确定最终的发送参数。本发明专利技术将微观车辆移动模型与通信模型结合。微观车辆移动模型研究的是单个车辆驾驶行为以及车辆与车辆之间的相互影响。从车辆安全的角度将移动模型与通信模型结合起来能够在保证车辆安全的前提下最大限度得减低信道负载，达到信道拥塞控制的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种面向安全指标的VANET控制信道联合拥塞控制方法
本专利技术涉及车联网通信和交通领域。尤其是面向安全指标的VANET控制信道联合拥塞控制方法。
技术介绍
世界卫生组织(WorldHealthOrganization，WHO)在2014年底指出，2014年全球的道路交通安全事故，已经造成近130万人死亡，近5000万人受伤，同时道路安全事故成为我国造成人员伤亡原因的首位。近几年来，车辆无线自组织网络(VehicularAd-hocNETwork,VANET)成为车联网领域研究的热点，其中最重要的应用就是与车辆安全相关的应用。VANET能够赋予车辆之间通信的能力，使得车辆能够及时地发现并规避潜在的威胁。在1999年，美国联邦通信委员会分配专用的75MHz的无线频谱(5.850-5.925GHz频带)给专用短程通信(DedicatedShortRangeCommunication，DSRC)，这也被称为IEEE802.11p/WAVE标准。根据美国联邦通信委员会的规定，这些频段被分为七个信道，每个信道占用10MHz的带宽，其中包括一个控制信道和留个服务信道。其中控制信道的功能是用于广播本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向安全指标的VANET信道拥塞联合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立双Beacon发送模型：根据车流安全需求特性建立双Beacon发送模型，车辆发送的Beacon消息包括追踪Beacon信息和发现Beacon信息，每隔Tadapt时间根据当时的微观交通流经拓扑计算得到当时追踪Beacon信息和发现Beacon信息的发送功率和速率[Pcrct_t，Pcrct_a，Rcrct_t，Rcrct_a]，其中，Pcrct_t为追踪Beacon信息的发送功率，Pcrct_a为发现Beacon信息的发送功率；Rcrct_t为追踪Beacon信息的速率，Rcrct_a为发现Beacon信息的...

【技术特征摘要】
1.一种面向安全指标的VANET控制信道联合拥塞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立双Beacon发送模型：根据车流安全需求特性建立双Beacon发送模型，车辆发送的Beacon消息包括追踪Beacon信息和发现Beacon信息，每隔Tadapt时间根据当时的微观交通流经拓扑计算得到当时追踪Beacon信息和发现Beacon信息的发送功率和速率[Pcrct_t，Pcrct_a，Rcrct_t，Rcrct_a]，其中，Pcrct_t为追踪Beacon信息的发送功率，Pcrct_a为发现Beacon信息的发送功率；Rcrct_t为追踪Beacon信息的速率，Rcrct_a为发现Beacon信息的速率；调整双Beacon发送模型的参数使其满足安全要求模型；S2、建立交通安全模型，计算紧密范围和警戒范围：利用从周围车辆接收到的Beacon消息构造邻近车辆状态表，并利用状态表计算出与安全范围相关的参数：交通安全模型由车辆间关系以及安全需求模型两部分组成，交通安全模型的紧密范围RNGnear和警戒范围RNGwarn的计算方法如下，其中A为发送车辆：RNGnear(A)＝max{DSTclose(A),DSTrough(A)}(1)其中相关项的计算方法如下：DSTclose(A)＝max{PICK(FN(A),A,N0),PICK(BN(A),A,N0)}(3)其中N0为紧密相关常数，一般取值为3；LenA表示A车的长度；表示A车的速度；Ta表示反应时间；aa表示车辆最大的前向加速度；ba表示最大的后向加速度；υmax表示当前路段允许的最大速度，S0,a代表自由流状态下车辆与前方车辆的实际车间距，S1,a代表拥塞交通流状态下车辆与前方车辆的实际车间距，V0,a表示自由流状态下车辆速度；函数PICK(S，A，N)表示根据与A的距离对集合S中的车辆进行排序，并输出与A距离第N小的车的距离，若集合S中车辆数目小于N，输出-1；FN(A)是所有方向相同且位于A车前方的邻道车辆组成的集合；BN(A)是所有方向相同且位于A车前方的邻道车辆组成的集合；S3、依据电磁波确定性传播模型确定发送功率：所述追踪Beacon信息和发现Beacon信息的发送功率根据电磁波确定性传播模型求得：Ptrack＝PLLOS(RNGnear)+Pmin(7)Paware＝PLLOS(RNGwarn)+Pmin(8)其中Pmin是能识别的最低功率，PLLOS是电磁波传播过程中的能量损耗，与发射节点和接收节点间距离有如下关系：其中，d是发送方与接收方间的直线距离，hA和hB分别是发送发与接收方的天线高度，λ是电磁波的波长，f是电磁波的频率；将公式(9)和(10)分别代入公式(7)和(8)中，则可分别求出追踪Beacon和发现Beacon的发送功率，其中紧密范围RNGnear和警戒范围RNGwarn由步骤S2获得；S4、依据VANET控制信道的马尔科夫模型计算发送速率：所述的VANET控制信道的马尔科夫模型满足以下状态转移方程：其中，τ(p)表示成功获取信道资源的概率，即单次成功发送的概率，Ws代表竞争窗口的大小，N为通信范围覆盖当前节点的节点数目，近似于当前节点通信范围内的节点数目，紧密范围RNGnear和警戒范围RNGwarn内的车辆数目代入方程(11)和(12)中，得到的单次成功发送概率分别对应为ptrack和paware；S5、依据折算算法确...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭国真，易一然，谭颂超，冉放，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21