[发明专利]一种基于传染病算法的车联网数据广播方法

摘要

本发明公开了一种基于传染病算法的车联网数据广播方法，在区域A内，路侧单元把检测到的车辆信息发送给区域内的基站，基站整合信息后进行广播。车辆收到基站广播的信息之后，能够自适应地调节自身发送信标的频率：当车辆较稀疏或者数据包渗透率较小时，车辆提高发信标的频率，从而提高车辆之间的通信连接概率，提高数据包的可达率；当车辆较密集或者数据包渗透率较大时，车辆降低发信标的频率，从而减少数据包的发送，避免网络中数据包冗余，减少数据包冲突。应用本发明方法能够有效地避免车辆自组织网络中数据包洪泛，能够高效地利用网络资源，从而提高数据包的可达率，降低延迟。

主权项

一种基于传染病算法的车联网数据广播方法，具体步骤如下：步骤1：在区域A内，路侧单元将检测的车辆信息发送给区域内的基站，基站广播整合后的信息，车辆接收基站广播的信息，设基站广播t时刻区域内的车辆数为N(t)、车流密度为ρ(t)、车辆进入区域A的到达率为a(t)及车辆离开区域A的离去率为b(t)，基站广播信息的时间间隔为Δt，则车流密度为：ρ(t)=N(t)L=Σm=1MNm(t)Σm=1MLm---(1)]]>其中，Nm(t)为t时刻区域A内第m个路侧单元检测到的车辆数，M为区域A内路侧单元的总数，Lm为第m个路侧单元所覆盖的路段长度，L为区域A内所有路侧单元所覆盖路段长度的总和；步骤2：如果车辆i在某时刻产生数据包p，则进入步骤3；否则进入步骤4；步骤3：t0时刻区域内某车辆i产生一个安全相关的信息，由步骤1可得到t0时刻的车辆数为N(t0)、车流密度为ρ(t0)，确定其初始渗透率为根据计算出f(t0)，其中k1,k2为常数，ρ0为饱和交通流条件下的车流密度；车辆i生成包含以下内容的数据包p：信息产生时刻t0，数据包寿命T，车辆i收到数据包的时刻t0，由车辆i计算的t0时刻数据包p的渗透率i(t0)及安全相关的数据。车辆i以频率f(t0)发送信标；步骤4：携带数据包p的车辆发送数据包，t时刻车辆x接收到数据包p，t＞t0，x≠i；步骤5：如果t＞＝t0+T，则携带数据包p的车辆删除数据包p，数据包广播过程结束；否则进去步骤6；步骤6：如果t＜t0+T，那么携带数据包p的车辆根据步骤1得到的车辆数为N(t)、车流密度为ρ(t)、车辆发信标的频率f(t)，然后根据计算区域内(t,t+Δt)时段车辆之间的平均连接率λ(t)，其中，0<k＜1为常数，r为车载通信设备的通信半径；再由步骤1得到车辆进入区域A的到达率为a(t)及车辆离开区域A的离去率为b(t)，获取其中i(t)为数据包p在区域A内的渗透率，i1(t)为离开区域A的车辆中携带数据包p的车辆比例，假设有H条路段与区域A的边界相交，车辆从交点进出区域A，t时刻有h个交点处出现数据包p，h＝0,1,…,H，则取最后获取t+Δt时刻的渗透率i(t+Δt)，即车辆把数据包p的内容更新为：信息产生时刻t0，数据包寿命T，车辆i收到数据包的时刻t，由车辆i计算的t+Δt时刻数据包p的渗透率i(t+Δt)及安全相关的数据，并以频率f(t)发送信标；步骤7：令t＝t+Δt，返回步骤1；车载通信设备、路侧单元及基站之间能够相互通信，区域A内的路侧单元检测的车辆信息上传到基站处理，再由基站广播，车辆通信设备接收；由车辆j转发的数据包p包含如下内容：数据包p的产生时刻t0、数据包p的寿命T、车辆j接收到数据包p的时刻t1、由车辆j计算的t1时刻数据包p的渗透率i(t1)及安全相关的数据。