公交车自组织网络的数据传输方法技术

本发明专利技术公开了一种公交车自组织网络的数据传输方法，包括：按照预设周期收集所有相邻交叉路口之间的路况信息，并传递到交叉路口；距离源点最近的公交车获取源点产生的数据，并携带到交叉路口；到达交叉路口后接收路况信息，以计算交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集；筛选转发优先级集，生成最高优先级候选转发方向，将其作为数据转发方向；检测沿数据转发方向行驶的且在通信范围内与交叉路口最近的公交车，以将数据转发给公交车，传递或携带至下一跳交叉路口；当下一跳交叉路口为目的地所在的交叉路口时，则结束传输，反之，循环上述过程。该方法利用公交路线固定、运行特征可预测等特征，提高传输的可靠性，降低传输开销。

Data transmission method of bus self-organizing network

The invention discloses a data transmission method of bus self-organizing network, which includes: collecting road condition information between all adjacent intersections according to preset period and transmitting it to the intersection; obtaining data generated by the source point by the bus closest to the source point and carrying it to the intersection; receiving road condition information after arriving at the intersection to calculate any forwarding party of the intersection Forward priority set to the next hop intersection; filter forward priority set to generate the highest priority candidate forwarding direction as the data forwarding direction; detect the buses running along the data forwarding direction and closest to the intersection within the communication range to forward the data to the bus, transfer or carry it to the next hop intersection; next hop intersection When it is the intersection where the destination is located, the transmission is ended, otherwise, the above process is cycled. This method improves the reliability of transmission and reduces the transmission cost by using the characteristics of fixed bus routes and predictable operation characteristics.

【技术实现步骤摘要】
公交车自组织网络的数据传输方法
本专利技术涉及车载数据传输
，特别涉及一种公交车自组织网络的数据传输方法。
技术介绍
近年来，国内外对利用公交车或者公交线路进行数据传输已经进行了一些研究。其中，BLER是一种基于公交车线路的路由算法，它首先构建公交车线路图，将公交车线路作为图的顶点，顶点之间的边表示两条公交线路至少相遇一次，边上的权重设置为这两条公交路线的公共路段长度。其次，每辆公交车基于上述公交线路图，计算出到目的公交线路的权重之和最大的路径，并按此路径转发数据到目的线路。最后，采用往复过程传递数据到目的公交车，即在目的路线上公交车只向其反向公交车传递数据，直到数据到达目的公交。BTSC是一种以街道为中心的路由方法，建立基于公交的路由图，通过分析公交的轨迹，路由图中的每个边都被赋予一个权重，以反映街道对应的公交密度，提出街道一致性概率(PSC)和路径一致性概率(PPC)，前者用于描述两个相邻街道之间的公交线路的一致性，后者用作选择具有高密度公交的路由路径的度量，使用蚁群优化(FACO)设计基于公交的转发策略，用于在两个中继公交之间找到最优的下一跳公交和稳定的多跳链路，旨在增加转发机会并缩短路由延迟。目前对于公交车自组织网络数据传输的研究大多关注于最小跳数的路由选择，而未综合考虑路段的状态和车流量等问题,如何实时得到路段信息并据此选择最优路径，仍然是一个具有挑战性的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种公交车自组织网络的数据传输方法，该方法考虑到公交车行驶线路的规律性以及公交车等间隔发车的特点，使用公交车能够提高传输的可靠性，减小传输开销。为达到上述目的，本专利技术提出了公交车自组织网络的数据传输方法，包括以下步骤：S1，按照预设周期收集路况信息，并将所述路况信息传递到交叉路口；S2，获取源点生成的数据，并根据所述源点确定目的交叉路口，其中，所述数据由距离所述源点最近的公交车获取；S3，行驶到交叉路口的公交车接收到所述路况信息，并根据所述路况信息计算交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集；S4，筛选所述转发优先级集生成最高优先级候选转发方向，并将所述最高优先级候选转发方向作为所述数据转发方向；S5，检测沿所述数据转发方向行驶的且在预设通信半径内与交叉路口最近的公交车，以将所述数据转发给公交车传递或携带至下一跳交叉路口；S6，判断下一跳交叉路口是否为所述目的节点所在的交叉路口，若不是，循环执行步骤S3-S6，若是，则结束数据传输任务。本专利技术实施例的公交车自组织网络的数据传输方法，周期性收集路况，保证了信息的实时性；利用公交路线固定、运行特征可预测、线路分布稠密等特征，提高传输的可靠性，降低传输开销；交叉路口处各方向的转发优先级计算由该方向的段密度比率、段连通比率、公交车线路覆盖比率、路径长度比率四个因素决定，保证所选方向加速数据转发。另外，根据本专利技术上述实施例的公交车自组织网络的数据传输方法还可以具有以下附加的技术特征：在本专利技术的一个实施例中，所述按照预设周期收集实时路况信息，进一步包括：将相邻交叉路口之间的道路划分成等长的若干路段，若车载节点的通信半径为R，道路宽度为d，则分段后的每个路段长度为且将路段集记为S＝{s1,s2,…,sk,…,sq}，k和q均为正整数，k<q。在本专利技术的一个实施例中，所述按照预设周期收集实时路况信息，进一步包括：在任意路段sk中，每个源点预设周期内通告自身位置信息和速度信息，并收集路段中其他公交车的位置信息和速度信息，以找出靠近路段sk中间位置的公交车作为簇头CHk，进行所述实时路况信息的传输。在本专利技术的一个实施例中，所述计算所述交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集，进一步包括：分别计算所述交叉路口的任意转发方向的段密度、段连接性、公交路线覆盖数数和到达下一跳交叉路口的路径长度；采用归一化方法分别计算出段密度比率、段连通比率、公交车覆盖比率和路径长度比率；将所述段密度比率、所述段连通比率、所述公交车覆盖比率和所述路径长度比率进行线性组合，计算任意转发方向的转发优先级，并整合出所述转发优先级集。在本专利技术的一个实施例中，计算所述段密度比率的公式为：其中，Deni表示相邻交叉路口的段密度，min(Den)表示所有侯选转发方向中段密度的最小值，max(Den)表示所有侯选转发方向中段密度的最大值。在本专利技术的一个实施例中，计算所述段连通比率的公式为：其中，Covi表示相邻交叉路口的段连通性，min(Con)表示所有侯选转发方向中段连通性的最小值，max(Con)表示所有侯选转发方向中段连通性的最大值。在本专利技术的一个实施例中，计算所述公交车覆盖比率的公式为：其中，Covi表示任意转发方向行驶的公交车线路个数，min(Cov)表示所有侯选转发方向中公交线路覆盖数的最小，max(Cov)表示所有侯选转发方向中公交线路覆盖数的最大值。在本专利技术的一个实施例中，计算所述路径长度比率的公式为：其中，Disi表示到达终点交叉路口的路径长度，min(Dis)表示所有侯选转发方向中路径长度的最小值，max(Dis)表示所有侯选转发方向中路径长度的最大值。在本专利技术的一个实施例中，所述计算任意转发方向的转发优先级，进一步包括：Pi＝(αden×Den'i)+(αcon×Con'i)+(αcov×Cov'i)+(αdis×Dis'i)其中，Den'i表示段密度比率，αden是段密度比率的权重，Con'i表示段连通比率，αcon是段连通性比率的权重，Cov'i表示公交车覆盖比率，αcov是公交车覆盖比率的权重，Dis'i表示路径长度比率αdis是路径长度比率的权重，其中，0<αden<1，0<αcon<1，0<αcov<1，0<αdis<1，且αden+αcon+αcov+αdis＝1。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S5进一步包括：若未检测到沿所述数据转发方向行驶的且在预设通信半径内与交叉路口最近的公交车时，则当前公交车继续携带所述数据，并循环执行步骤S5的检测过程，直至所述数据传递至下一跳交叉路口。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的公交车自组织网络的数据传输方法流程图；图2为本专利技术具体实施例中路况收集的示意图；图3为本专利技术具体实施例中路口转发和路段传输的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，按照预设周期收集路况信息，并将所述路况信息传递到交叉路口；/nS2，获取源点生成的数据，并根据所述源点确定目的节点，其中，所述数据由距离所述源点最近的公交车获取；/nS3，行驶到交叉路口的公交车接收到所述路况信息，并根据所述路况信息计算交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集；/nS4，筛选所述转发优先级集生成最高优先级候选转发方向，并将所述最高优先级候选转发方向作为所述数据转发方向；/nS5，检测沿所述数据转发方向行驶的且在预设通信半径内与交叉路口最近的公交车，以将所述数据转发给公交车传递或携带至下一跳交叉路口；/nS6，判断下一跳交叉路口是否为所述目的节点所在的交叉路口，若不是，循环执行步骤S3-S6，若是，则结束数据传输任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，按照预设周期收集路况信息，并将所述路况信息传递到交叉路口；
S2，获取源点生成的数据，并根据所述源点确定目的节点，其中，所述数据由距离所述源点最近的公交车获取；
S3，行驶到交叉路口的公交车接收到所述路况信息，并根据所述路况信息计算交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集；
S4，筛选所述转发优先级集生成最高优先级候选转发方向，并将所述最高优先级候选转发方向作为所述数据转发方向；
S5，检测沿所述数据转发方向行驶的且在预设通信半径内与交叉路口最近的公交车，以将所述数据转发给公交车传递或携带至下一跳交叉路口；
S6，判断下一跳交叉路口是否为所述目的节点所在的交叉路口，若不是，循环执行步骤S3-S6，若是，则结束数据传输任务。


2.根据权利要求1所述的公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，所述按照预设周期收集路况信息，进一步包括：
将相邻交叉路口之间的道路划分成等长的若干路段，若车载节点的通信半径为R，道路宽度为d，则分段后的每个路段长度为且将路段集记为S＝{s1,s2,…,sk,…,sq}，k和q均为正整数，k<q。


3.根据权利要求2所述的公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，所述按照预设周期收集路况信息，还包括：
在任意路段sk中，每个源点预设周期内通告自身位置信息和速度信息，并收集路段中其他公交车的位置信息和速度信息，以找出靠近路段sk中间位置的公交车作为簇头CHk，进行所述路况信息的传输。


4.根据权利要求1所述的公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，所述计算交叉路口的任意转发方向到达下一跳交叉路口的转发优先级集，进一步包括：
分别计算所述交叉路口的任意转发方向的段密度、段连接性、公交路线覆盖数数和到达下一跳交叉路口的路径长度；
采用归一化方法分别计算出段密度比率、段连通比率、公交车覆盖比率和路径长度比率；
将所述段密度比率、所述段连通比率、所述公交车覆盖比率和所述路径长度比率进行线性组合，计算任意转发方向的转发优先级，并整合出所述转发优先级集。


5.根据权利要求4所述的公交车自组织网络的数据传输方法，其特征在于，计算所述段密度比率的公式为：


...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓岚，张永婷，陈文龙，顼尧，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11