一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法技术

本发明专利技术属于车辆交通管理技术领域，具体涉及一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法；该方法包括：计算车辆分数；将信标数据发送给邻居车辆；车辆将信标数据发送给比自身车辆分数高的邻居车辆中最高车辆分数的车辆，该最高分数的车辆再次聚合信标信息并计算道路权重，直到车辆分数比所有邻居车辆的车辆分数高；车辆根据信标数据计算不同道路的权重；车辆分数最高的车辆根据道路的权重对道路进行拥堵情况识别并根据识别结果信标数据创建道路知识；若道路发生拥堵，则车辆将道路知识分发给邻居车辆；拥堵点车辆根据道路知识计算替代路线并根据替代路线行驶；本发明专利技术实现了高效的车辆交通改道，降低了网络开销，减少了车辆拥堵时间，实用性高。实用性高。实用性高。

【技术实现步骤摘要】
一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法


[0001]本专利技术属于车辆交通管理
，具体涉及一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法。

技术介绍

[0002]交通拥堵是世界各地大城市每天都会发生的事情，随着城市中心的经济和人口增长，这个问题日趋恶化，日益增长的车辆交通需求可能会使现有的交通基础设施不堪重负，尤其是车辆交通高峰时段，由于财力和物理空间的限制，进行道路基础设施扩建通常是有局限性的，因此，采用车辆交通管理技术提高交通管理系统的效率更贴合实际。
[0003]近年来，市面上已经提出了多种方法来处理与车辆交通管理相关的问题，通常，大多数系统将中央服务器或路边单元和互联网连接来查找途中事件以及车辆替代路线，但此过程中很少将利他方法应用于路由决策。
[0004]车载自组织网络是高效交通管理系统的有发展前途的技术之一，车载自组织网络的高度动态拓扑结构是将其与其他类型的网络区分开来的特征之一。车载自组织网络中的移动节点(车辆)的移动模式受道路路径、交通法规和交通状况的限制，所有的外部交互都是通过车辆之间或车辆与路边单元之间的无线通信链路实现的。
[0005]大多数的车载自组织网络应用信标方法来了解当地情况以找出途中事件(例如交通堵塞)，通过这种方法控制信道执行信标消息的周期性交换；信标消息的内容与GPS信息相关联，例如位置坐标、速度、方向以及其他车辆信息，这使得每辆车都将了解来自其传输范围内的相邻车辆的信息，可以监测到是否发生交通堵塞或交通事故。
[0006]综上所述，亟需一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，在发现交通堵塞或交通事故时能高效快速的进行交通规划，实时推荐替代路线，使交通尽快恢复正常。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，该方法包括：
[0008]S1：计算车载自组织网络下的车辆节点的介数度量；
[0009]S2：根据双线地面反射传播模型计算无线电传播模型；
[0010]S3：根据车辆节点的介数度量和无线电传播模型计算车辆分数；
[0011]S4：将信标数据发送给邻居车辆；其中，信标数据包括信标消息和车辆分数；
[0012]S5：车辆将信标数据发送给比自身车辆分数高的邻居车辆中最高车辆分数的车辆，邻居车辆中最高车辆分数的车辆接收信标数据并将其与自身的信标数据聚合，得到聚合后的信标数据，直到车辆的车辆分数比所有邻居车辆的车辆分数高；车辆根据信标数据计算不同道路的权重；
[0013]S6：车辆分数最高的车辆根据道路的权重对道路进行拥堵情况识别；根据识别结果和信标数据，得到道路知识；
[0014]S7：若识别结果为发生拥堵，则车辆将道路知识分发给邻居车辆，否则，继续当前路线行驶；
[0015]S8：拥堵点车辆根据道路知识计算替代路线；拥堵点车辆根据替代路线行驶。
[0016]优选的，计算车辆节点的介数度量的公式为：
[0017][0018]其中，EBM
(n)
表示车辆节点n的介数度量，A
n
表示以车辆节点n为中心的网络的一阶邻接矩阵，表示以车辆节点n为中心的网络的二阶邻接矩阵。
[0019]优选的，计算无线电传播模型的公式为：
[0020][0021]其中，L
TRI
[dB]表示双线地面反射传播损耗值，d表示两车之间的欧几里得距离，λ表示波长，Γ表示反射系数，表示干扰射线的相位差。
[0022]优选的，计算车辆分数的公式为：
[0023]V
rank
＝αEBM+(1
‑
α)L
TRI
[dB][0024]其中，V
rank
表示车辆分数，EBM表示介数度量，α表示权重因子，L
TRI
[dB]表示双线地面反射传播损耗值。
[0025]优选的，根据信标数据计算道路的权重的过程包括：
[0026]根据信标数据计算道路的平均总速度，计算公式为：
[0027][0028]其中，表示第i条道路的平均总速度，v1表示第i条道路第一输入速度，v2表示第i条道路第二输入速度，c1表示第一聚合系数，c2表示第二聚合系数。
[0029]根据道路的平均总速度计算道路的权重，计算公式为：
[0030][0031]其中，表示第i条道路的权重，表示第i条道路的最大速度。
[0032]优选的，计算替代路线的过程包括：车辆根据道路知识判断车辆是否正在通过拥堵点和是否有换路可能，若正在通过拥堵点且有换路可能，则该车辆为拥堵点车辆；拥堵点车辆的邻居车辆计算所在道路的熵测度，得到熵测度信息；邻居车辆将熵测度信息发送给拥堵点车辆，拥堵点车辆根据邻居车辆发送的熵测度信息，选择熵测度最低的道路作为替代路线。
[0033]进一步的，计算道路的熵测度的公式为：
[0034][0035]其中，表示道路的熵测度，表示路段i的权重，Q表示路段权重集合，n表示路段数量。
[0036]本专利技术的有益效果为：相对于大多数车辆交通管理相关系统需要一个中央服务器和互联网连接来查找道路事件以及车辆的替代路线相比，本专利技术设计的车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法采用以自我为中心的介数度量以及无线电传播模型作为车辆选择机制，降低了系统的网络开销(流量越大，网络开销越大)；提出利他的基于熵的车辆交通管理最短路径方法，车辆与参与拥堵的最大数量的其他车辆共享替代路线的决策，为所有参与车辆提供了更好的决策过程和更好的整体网络流，实现了高效的车辆交通改道；与其他管理方法相比，本专利技术成本低，减少了车辆行驶时间和交通量的拥堵时间，实用性高，其在智能的分布式的互联交通管理领域具有良好的经济效益。
附图说明
[0037]图1为本专利技术中一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法的流程图；
[0038]图2为本专利技术中以车辆节点n为中心节点的自我网络拓扑示意图；
[0039]图3为本专利技术中车辆聚合信标数据的模型示意图；
[0040]图4为本专利技术中拥堵点车辆计算替代路线的流程示意图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]本专利技术提出了一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，如图1所示，所述方法包括以下内容：
[0043]S1：计算车载自组织网络下的车辆节点的介数度量。
[0044]在车载自组织网络下，根据自我网络计算车辆节点的介数度量；以车辆节点n为中心节点的自我网络如图2所示，定义链接集合
[0045][0046]其中，v
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，其特征在于，包括：S1：计算车载自组织网络下的车辆节点的介数度量；S2：根据双线地面反射传播模型计算无线电传播模型；S3：根据车辆节点的介数度量和无线电传播模型计算车辆分数；S4：将信标数据发送给邻居车辆；其中，信标数据包括信标消息和车辆分数；S5：车辆将信标数据发送给比自身车辆分数高的邻居车辆中最高车辆分数的车辆，邻居车辆中最高车辆分数的车辆接收信标数据并将其与自身的信标数据聚合，得到聚合后的信标数据，直到车辆的车辆分数比所有邻居车辆的车辆分数高；车辆根据信标数据计算不同道路的权重；S6：车辆分数最高的车辆根据道路的权重对道路进行拥堵情况识别；根据识别结果和信标数据，得到道路知识；S7：若识别结果为发生拥堵，则车辆将道路知识分发给邻居车辆，否则，继续当前路线行驶；S8：拥堵点车辆根据道路知识计算替代路线；拥堵点车辆根据替代路线行驶。2.根据权利要求1所述的一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，其特征在于，计算车辆节点的介数度量的公式为：其中，EBM
(n)
表示车辆节点n的介数度量，A
n
表示以车辆节点n为中心的网络的一阶邻接矩阵，表示以车辆节点n为中心的网络的二阶邻接矩阵。3.根据权利要求1所述的一种车载自组织网络下的分布式车辆交通管理方法，其特征在于，计算无线电传播模型的公式为：其中，L
TRI
[dB]表示双线地面反射传播损耗值，d表示两车之间的欧几里得距离，λ表示波长，Γ表示反射系数，表示干扰射线的相位差。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付蔚，刘庆，童世华，张棚，孙荣崇，袁鸿远，李济兵，洪承镐，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：