[发明专利]车辆自组织网络中基于人工蛛网的地理位置路由方法

权利要求书

1.一种车辆自组织网络中基于人工蛛网的地理位置路由方法，其步骤包括如下：

(1)确定可行路径：

(1a)源节点利用车载的电子地图和GPS导航系统，获得节点的位置信息以及源节点附近各个交叉路口的位置信息；

(1b)根据源节点和目的节点的位置确定源交叉路口结点和目的交叉路口结点；

(1c)源节点搜索电子地图产生前行蜘蛛，确定两个距离目的交叉路口结点位置近的两个一级交叉路口结点，并将源交叉路口结点与这两个一级交叉路口结点确定的区域作为搜索域，继续搜索下一级交叉路口结点；

(1d)前行蜘蛛搜索到所有的目的交叉路口结点后产生后行蜘蛛，后行蜘蛛沿着各自搜索路径返回，源交叉路口结点根据返回的信息建立蛛网；

(1e)以目的交叉路口结点为根结点，以源交叉路口结点为叶子结点，构建路径树；

(1f)遍历路径树的叶子结点到根结点，得到从源交叉路口结点到目的交叉路口结点的所有路径，组成可行路径集；

(2)选择最优路径：

(2a)源节点根据提取的自身合作感知信息CAM中的连通域值Ca，判断路径的连通性，并根据连通性求解路段的延迟：

(2a1)将路段上车辆节点所在的一端作为源节点，将另一端作为目的节点；

(2a2)将路段分成长度等于无线信号的通信半径的子单元，对子单元从目的节点到源节点依次编号，目的节点处的子单元编号为1；

(2a3)将路段上每个节点的连通域值初始化为节点所在子单元的编号；

(2a4)源节点向路段广播合作感知信息CAM，并首次广播的时间t1；

(2a5)路段节点集中的节点收到广播的合作感知信息CAM后，检查自己的邻居节点集，判断自己的邻居节点中是否包含目的节点，若目的节点为当前节点的邻居节点，则将当前节点的连通域值更新为0，将更新后的连通域值写入合作感知信息CAM进行广播并跳转到步骤(2a8)，否则执行步骤(2a6)；

(2a6)路段节点集中的节点收到合作感知信息CAM后，查询自己的邻居节点有无比自身距离目的交叉口节点更近的节点，如果没有，则节点将自身的连通域值记入广播信息CAM进行广播并执行步骤(2a8)，否则节点只广播合作感知信息CAM并执行步骤(2a7)；

(2a7)当路段节点集中的节点收到来自比自身距离目的节点更近的节点的合作感知信息CAM时，根据合作感知信息CAM中记录的连通域值更新自身的连通域值，将更新后的连通域值记入合作感知信息CAM进行广播；

(2a8)源节点查询自身接收的广播信息CAM中是否有连通域值，若有，将收到的合作感知信息CAM中的连通域值记入自身的合作感知信息CAM并执行步骤(2a9)，否则，返回步骤(2a5)；

(2a9)源节点提取自己合作感知信息CAM中的时间信息t2和连通域值，并将连通域值记为Ca，并根据连通性求解路段的延迟：

若Ca大于0，则路径不连通，路段延迟D₁是连通部分的延迟和不连通部分信息被节点携带转发到目的节点的延迟之和，即：

D1=t2-t12+dv,]]>

若Ca为0，则路段连通，路段延迟D₂为：

D2=t2-t12,]]>

其中，d为开始不连通的单元到目的节点的距离，v为车辆自组织网络中节点的平均运动速度；

(2b)利用获取的延迟信息，计算可行路径上每条路段的质量m_J；

(2c)根据每条路段连通性和质量m_J，计算可行路径上每条路段的虚拟作用力F_IJ；

(2d)计算可行路径集中每条路径各路段的虚拟作用力之和F；

(2e)根据虚拟作用力之和F，从可行路径集中选取最优路径：

若可行路径集中所有路径连通，则每条路径的F都大于0，选取F值最小的路径为最优路径；

若可行路径集中所有的路径不连通，则选取F值最大的路径为最优路径；

若可行路径集中既包含连通路径又包含不连通路径，则选取连通路径中F值最小的路径为最优路径；

(3)选择最优路径中的下一跳路由：

(3a)每个节点通过GPS导航系统获得自己和目的节点的位置信息，并通过周期性与邻居节点交换HELLO信息包，获得邻居节点的节点信息，再将这些信息存储在自己的邻居表中；

(3b)根据获取的邻居节点信息，在最优路径的各路段中，选取距离下一个交叉路口结点最近的邻居节点作为下一跳节点。