[发明专利]一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法

权利要求书

1.一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、确定备选路径集；

S2、源车辆根据备选路径集中的所有路径向目的车辆发送路径探索消息，所述路径探索消息以探索包的形式发送；

S3、目的车辆根据路径探索消息选出具有最大适应度值的路径作为选定路径，并按选定路径向源车辆发送第一次应答消息；

S4、源车辆根据选定路径向目的车辆发送数据包；

S5、目的车辆收到数据包后通过选定路径向源车辆发送第二次应答消息，源车辆继续计算适应度值，若有其他路径的适应度值连续三次大于当前选定路径的适应度值，则切换数据包转发路径。

2.如权利要求1所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：步骤S1中所述确定备选路径集具体为：源车辆通过车载的城市道路的数字地图，找到经过最少路口数的到达目的车辆的路径作为最短路径，将最短路径以及符合条件的路径均加入到备选路径集，所述符合条件的路径即经过的路口数小于或等于最短路径的路口数2倍的路径。

3.如权利要求2所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：所述路径探索消息的格式包括类型、路径条数、所要经过路段的ID序列、探索包发送时间和多跳转发跳数计数器，所述应答消息的格式与所述路径探索消息的格式一致。

4.如权利要求3所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：步骤S2中所述路径探索消息是通过贪婪转发路由协议转发到目的车辆。

5.如权利要求4所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：所述适应度值的计算公式如下：

fit＝1/τ_SD，其中，τ_SD是探测包从源车辆通过路径中车辆多跳转发达到目的车辆的时延。

6.如权利要求5所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：步骤S4具体为：源车辆接收到目的车辆的第一次应答消息后，记录下所述选定路径的适应度值，并将所述选定路径的ID序列写入所述数据包的包头，然后向目的车辆发送所述数据包。

7.如权利要求6所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：所述贪婪转发路由协议中含有车辆间的信标消息，所述信标消息的格式包括车辆速度、车辆行驶的方向、车辆所在路段的ID、车辆是否处在交叉路口、在相同/相反行驶方向上车辆是否有下一跳和车辆的位置坐标。

8.如权利要求7所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：在步骤S4中所述数据包的发送过程中，每次中间车辆转发数据包需满足下列规则：

Q1、收到的邻居车辆的信标消息中的“在相同/相反行驶方向上车辆是否有下一跳”这两个字段，仅当这两个字段的值都为1时，才将数据包转发给选定的下一跳车辆；

Q2、在满足Q1所述的条件下，若在邻居车辆中有链路连接时间大于数据包发送时间的邻居车辆，则选择拥有最小链路连接时间的车辆作为转发车辆，若邻居车辆的链路连接时间均小于数据包发送时间，则选择拥有最大链路连接时间的邻居车辆作为转发车辆；

Q3、在车辆转发数据包之前，先查找数据包头部字段“所要经过路段的ID序列”，找到当前路段ID的下一个路段ID，然后查找当前车辆的邻居列表中所有车辆所在路段的ID是否有与下一个路段ID相同的车辆，若有则加入备选转发车辆集，若没有则将字段车辆是否处于交叉路况值为1的车辆加入备选转发车辆集。

9.如权利要求8所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：所述链路时间的计算为：在车辆转发数据包之前，先根据收到的邻居车辆的信标消息中的“车辆速度”字段中记录的车辆实时速度，计算出每个邻居车辆与数据包携带车辆的速度差，进而计算出接收车辆和邻居车辆的链路连接时间。

10.如权利要求9所述的一种基于路径探索的车联网贪婪路由方法，其特征在于：所述链路时间T_link的计算如公式如下：

其中，为发送车辆n_i和接收车辆n_i+1之间的距离，250是设定的车辆的通信半径250米，和分别是发送车辆n_i和接收车辆n_i+1的速度，表示发送车辆n_i和接收车辆n_i+1的速度方向相同，表示发送车辆n_i和接收车辆n_i+1的速度方向相反。