车辆网络数据传输方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种车辆网络数据传输方法及其系统，所述数据传输方法包括：转发车辆，在其存储的接收自其他车辆传送过来并需要转发的多个原始报文中选取其中的一个原始报文作为主报文，选取其他的若干原始报文作为子报文；根据编码规则，将主报文与子报文进行编码后形成编码报文；将编码报文进行广播发送至邻域车辆；邻域车辆接收编码报文并对其进行解码，获取其中更新的原始报文，并再对所述原始报文进行编码及转发至其他邻域车辆，从而将原始报文传送至交通网络中的每一个车辆。相较于现有技术，本发明专利技术车辆网络数据传输方法及系统，采取针对报文信息的有向网络编码的传输方式，提高数据传输的效率及其网络带宽的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆感知导航技术，特别涉及一种应用于构成线型网络的行车感知导航系统中的车辆网络数据传输方法及其系统。
技术介绍
汽车工业的发展和私家车的普及，带来了日益严重的交通问题，交通事故急剧增多。传统的集中式智能交通系统已经难堪重任，首先，传统集中式智能交通系统的交通数据单一化、局限化，目前的交通信息主要通过道路上的视频、微波的采集手段收集道路交通状况的宏观信息，而无法精确感知每辆车内部的状态和状况；另外，集中式智能交通系统，车辆与监控中心(中心服务器)的通信需要占用大量的传输带宽，并且数据传输的响应时间也很缓慢，影响信息的传输效率；再有，车辆个体缺少对道路周围环境的感知功能，车辆间缺少信息传输的途径，单个车辆获取的信息无法与周围其他车辆的信息进行交互。有鉴于此，车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)即应运而生，ad hoc网络结构即是车载自组织网络最常用的一种。ad hoc网络技术是一种多跳的、自组织的网络，包括有多个节点，每个节点既是主机，又是路由器，各个节点之间通过无线链路以无线方式进行。例如在信号覆盖范围内，两个节点可以直接进行通信；而在信号覆盖范围之夕卜，两个节点可以借助于中间的其他节点的转发来实现相互通信。在由道路交通中的车辆构成的ad hoc网络中，其中的每一个车辆都被视为ad hoc 网络的移动节点，所述车辆配置有适当的发送、接收设备和其它本领域技术人员公知的用于分析、处理和输出消息的设备。采用这种ad hoc网络，使得加入所述网络的车辆可以实现通过交换相应的信息，在应急服务车辆接近交通路口时，警告其它车辆该应急服务车辆的存在，从而使路口保持畅通以便应急服务车辆可快速通行；车辆可以交换有关它们各自速度的信息，例如前面慢速行驶的车辆需要通过发送相应的车速较慢信息来警告后面的可能行驶较快的车辆车速注意避让以防追尾，或者后面快速行驶的车辆需要通过发送相应的车速较快信息来警告前面的可能行驶较慢的车辆注意避让以供后面快速行驶的车辆可以安全地超车；或者，前面的车辆可以将发生撞车事故或道路拥塞的信息传送至后面行驶的车辆，使得后面的车辆获悉所述信息后作出改道、折返或重新设置行车路线的对策，例如当某一路段发生堵车或交通事故时，在事发地段的车辆便可以通过车载摄像头将事发的情景通过实时视频的方式，向后方的其他车辆进行发送，后方的车辆在获取事故消息后便可做出应急的处理，避开事发路段；在不能改道的情况下也可以耐心等待通过实时视频获取最新的道路状况。不过，在现有没有中央服务器的ad hoc网络中，参与节点的数量以及节点间连接的数量处于持续变化中，再加上外部环境的持续变化，使得在某些情况下，可能会发生各个节点相互间要交换的信息量太大(例如所述交通信息为音频信息和/或视频信息)，需要占用大量的带宽，从而导致通信介质的“拥塞”，无法将例如关于交通事故、道路拥塞等可能的重要交通信息可靠地发送给所有移动节点。而现有的车辆网络数据传输中，通常使用广播、组播、点对点等方式进行数据传输，上述数据传输方式普遍具有以下的缺点1)网络带宽利用率普遍较低；2)当数据源数量增加时，传输效率会急剧降低；幻数据源之间的信息相互独立，在数据源发生丢失或破损的情况下，不能恢复数据源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于局部有向网络编码的车辆网络数据传输方法，以解决现有技术中车辆节点较多、数据传输量大而导致的带宽利用率低级传输效率较低的问题。本专利技术在一方面提供一种车辆网络数据传输方法，其是应用于构成线型网络的行车感知导航系统中，所述行车感知导航系统包括具有形成自组织网络能力的多个车辆；所述车辆网络数据传输方法包括作为中继节点的转发车辆，在其存储的接收自其他车辆传送过来并需要转发的多个原始报文中选取其中的一个原始报文作为主报文，选取其他的若干原始报文作为子报文；所述存储的原始报文可以根据转发方向而分组为前向发送队列和后向发送队列；所述原始报文中包括有交通信息；根据编码规则，将选取的所述主报文与所述子报文进行编码后形成编码报文；将所述编码报文进行广播发送至相对所述转发车辆的邻域车辆；所述邻域车辆接收所述编码报文并对其进行解码，获取其中更新的原始报文， 并再对所述原始报文进行编码及转发至其他邻域车辆，从而将包括交通信息的原始报文传送至所述行车感知导航系统中的每一个车辆。可选地，所述邻域车辆接收所述编码报文并对其进行解码，获取其中更新的原始报文，包括接收所述编码报文并对其进行解码，获取原先编码报文中的主报文和子报文； 判断解码后的所述主报文和所述子报文是否已被存储过，并在判断得到包括所述主报文和所述子报文在内任一个原始报文之前未被存储过的情况下，将未被存储过的一个或多个所述原始报文予以存储，以供后续进行编码处理后再转发至其他邻域车辆。可选地，所述交通信息包括环境感知信息、车辆定位信息以及交通路况信息中的一种或多种。可选地，选取其中的一个原始报文作为主报文包括从所述前向发送队列和所述后向发送队列中的两个第一个原始报文中选择其中较早到达当前车辆的那一个原始报文作为主报文。可选地，选取其他的若干原始报文作为子报文的原则为与主报文进行编码的子报文必须已被主报文接收的邻域车辆所存储。可选地，选取其他的若干原始报文作为子报文包括如果主报文是从前向发送队列中选出的，那么子报文将从后向发送队列中选出；如果主报文是从后向发送队列中选出的，那么子报文将从前向发送队列中选出。可选地，根据编码规则，形成编码报文包括采用异或运算为编码规则；将所述主报文与所述子报文进行异或运算后形成编码报文。本专利技术在另一方面另提供一种车辆网络数据传输系统，其是应用于构成线型网络的行车感知导航系统中，所述行车感知导航系统包括具有形成自组织网络能力的多个车辆；所述车辆网络数据传输系统包括信息收发单元，用于以广播方式来发送本车辆中的编码报文或者转发其他车辆的编码报文，以及接收由其他车辆传过来的编码报文；所述编码报文中包括具有交通信息的至少一个原始报文；接收缓存区，用于存储由所述信息收发单元接收的来自其他车辆传送过来并需要转发的原始报文；所述接收缓存区可以根据其中存储的原始报文的转发方向而将原始报文分组为前向发送队列和后向发送队列；遴选单元，用于在所存储的多个原始报文中选取其中的一个原始报文作为主报文，选取其他的若干原始报文作为子报文；编码单元，用于根据编码规则，将选取的所述主报文与所述子报文进行编码后形成编码报文，以供通过所述信息收发单元将所述编码报文广播发送至邻域车辆；以及，解码单元，用于根据编码规则，将由所述信息收发单元接收到的编码报文进行解码，获取其中更新的原始报文，并存储于所述接收缓存区中。可选地，所述车辆网络数据传输系统还包括虚拟缓存区，用于存储所述邻域车辆的接收缓存区中已经获得的原始报文的标示信息。可选地，所述交通信息包括环境感知信息、车辆定位信息以及交通路况信息中的一种或多种。可选地，所述遴选单元在所存储的多个原始报文中选取其中的一个原始报文作为主报文包括从所述前向发送队列和所述后向发送队列中的两个第一个原始报文中选择其中较早到达作为中继节点的车辆的那一个原始报文作为主报文。可选地，所述遴选单元选取其他的若干原始报文作为子报文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆网络数据传输方法，其是应用于构成线型网络的行车感知导航系统中，所述行车感知导航系统包括具有形成自组织网络能力的多个车辆；其特征在于，所述车辆网络数据传输方法包括作为中继节点的转发车辆，在其存储的接收自其他车辆传送过来并需要转发的多个原始报文中选取其中的一个原始报文作为主报文，选取其他的若干原始报文作为子报文；所述存储的原始报文可以根据转发方向而分组为前向发送队列和后向发送队列；所述原始报文中包括有交通信息；根据编码规则，将选取的所述主报文与所述子报文进行编码后形成编码报文；将所述编码报文进行广播发送至相对所述转发车辆的邻域车辆；所述邻域车辆接收所述编码报文并对其进行解码，获取其中更新的原始报文，并再对所述原始报文进行编码及转发至其他邻域车辆，从而将包括交通信息的原始报文传送至所述行车感知导航系统中的每一个车辆。2.根据权利要求1所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，所述邻域车辆接收所述编码报文并对其进行解码，获取其中更新的原始报文，包括接收所述编码报文并对其进行解码，获取原先编码报文中的主报文和子报文；判断解码后的所述主报文和所述子报文是否已被存储过，并在判断得到包括所述主报文和所述子报文在内任一个原始报文之前未被存储过的情况下，将未被存储过的一个或多个所述原始报文予以存储，以供后续进行编码处理后再转发至其他邻域车辆。3.根据权利要求1所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，所述交通信息包括环境感知信息、车辆定位信息以及交通路况信息中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，选取其中的一个原始报文作为主报文包括从所述前向发送队列和所述后向发送队列中的两个第一个原始报文中选择其中较早到达当前车辆的那一个原始报文作为主报文。5.根据权利要求4所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，选取其他的若干原始报文作为子报文的原则为与主报文进行编码的子报文必须已被主报文接收的邻域车辆所存储。6.根据权利要求5所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，选取其他的若干原始报文作为子报文包括如果主报文是从前向发送队列中选出的，那么子报文将从后向发送队列中选出；如果主报文是从后向发送队列中选出的，那么子报文将从前向发送队列中选出ο7.根据权利要求1或6所述的车辆网络数据传输方法，其特征在于，根据编码规则，形成编码报文包括采用异或运算为编码规则；将所述主报文与所述子报文进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昌俊，陈闳中，闫春钢，张亚英，叶晨，张栋良，罗皓杰，白星振，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：