基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法，包括以下步驟：首先根據(jù)交通場(chǎng)景建立路網(wǎng)模型；接下來(lái)建立數(shù)學(xué)模型：參考車流密度、車速、距離等因素定義影響因子，將路側(cè)單元放置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為聚類問(wèn)題并定義相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)；然后獲取車輛軌跡信息，根據(jù)車輛軌跡信息求出影響因子；最后利用近鄰傳播算法優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，得到最優(yōu)放置路側(cè)單元的交叉路口集合。本發(fā)明方法充分利用交通狀況信息通過(guò)近鄰傳播算法來(lái)尋找最優(yōu)的路側(cè)單元放置位置，在這些位置放置路側(cè)單元會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的投遞率顯著提升，評(píng)估結(jié)果也表明該方法的有效性。除此之外，本發(fā)明提出的方法時(shí)間復(fù)雜度很小，可以很快收斂。
【專利說(shuō)明】基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路側(cè)單元放置方法，特別涉及一種基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法，屬于車聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通訊的飛速發(fā)展車載自組網(wǎng)絡(luò)(VANET)作為新興的移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)逐漸受到各界的重視。VANET具有高度動(dòng)態(tài)特性與分割特性，這種特性限制了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)發(fā)布的速度與準(zhǔn)確性，這成為VANET所面臨的重要問(wèn)題。高度分割的特性在VANET的其他研究領(lǐng)域例如維持?jǐn)?shù)據(jù)新鮮度以及監(jiān)控實(shí)時(shí)交通中也引發(fā)了一系列問(wèn)題。因此，網(wǎng)絡(luò)連通度的提高也將有助于降低這些問(wèn)題的難度。
[0003]考慮到VANET聞度分割的基本特性，最新研究引入一種特殊的稱為路側(cè)單兀(RSU)的基礎(chǔ)設(shè)施。路側(cè)單元是一種靜態(tài)設(shè)備，可以獨(dú)立地部署于道路兩側(cè)，或者與信號(hào)燈一起安裝，用于大面積傳感與通信。通過(guò)這些路側(cè)單元，例如802.11無(wú)線接入點(diǎn)，車輛可以訪問(wèn)存儲(chǔ)于路側(cè)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)或者上傳其自身數(shù)據(jù)。研究表明，引入這種路側(cè)單元可以緩解網(wǎng)絡(luò)分割問(wèn)題，因此很大程度上改善了 VANET的信息發(fā)布與數(shù)據(jù)聚合。然而路側(cè)單元放置的位置不同對(duì)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能的提升是不相同的。如果在車流量比較小的地方放置路側(cè)單元，它的作用就會(huì)被弱化。在車流量比較大的地方放置路側(cè)單元會(huì)使得較多的車輛可以通過(guò)路側(cè)單元而間接接觸。除了車流量信息，其他一些因素同樣會(huì)影響路側(cè)單元的放置。我們提出的方法考慮了路況的各種信息，從而有效的得到放置路側(cè)單元的最優(yōu)或次優(yōu)位置集
合

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是利用交通狀況信息通過(guò)近鄰傳播算法來(lái)尋找最優(yōu)的路側(cè)單元放置位置，在這些地方放置路側(cè)單元會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的投遞率顯著提升。
[0005]本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0006]一種基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一、建立路網(wǎng)模型:
[0008]G= (I, R)；
[0009]其中i e I表示交叉路口 i，rij e R表示交叉路口 i和鄰居交叉路口 j之間的道路；
[0010]步驟二、建立放置算法的數(shù)學(xué)模型:
[0011]首先定義影響因子Su，用來(lái)量化交叉路口 j對(duì)交叉路口 i影響:
【權(quán)利要求】
1.基于近鄰傳播算法的路側(cè)單元放置方法，該方法包括以下步驟: 步驟一、建立路網(wǎng)模型:
G=(I,R)； 其中i e I表示交叉路口 i，rij ∈ R表示交叉路口 i和鄰居交叉路口 j之間的道路； 步驟二、建立放置算法的數(shù)學(xué)模型: 首先定義影響因子su，用來(lái)量化交叉路口 j對(duì)交叉路口 i影響:
當(dāng)i關(guān)j時(shí)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，a(i，k)和r(i，k)通過(guò)以下公式更新:
r(i, k)=s(i, k)-maxk, s.t.k,—kMk, ep{a(i, k, )+s(i，k, )}；
a(i, k) =min {0, r (k, k) + Xi； s t ^ (i；k)Ml1- epmax{0, r(i/ , k) 11 ;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，r(i,k)和a(i，k)的更新結(jié)果都是由當(dāng)前迭代過(guò)程中更新的值和上一步迭代的結(jié)果加權(quán)得到的，設(shè)當(dāng)前迭代次數(shù)為t，加權(quán)公式如下:
Tt (i，k) = (1- Θ )rl (i，k) + Θ rt_1 (i，k)；
a1 (i，k) = (1- Θ ) a1 (i，k) + Θ at_1 (i，k)；
a1 (k，k) = (1- Θ ) a1 (k，k) + Θ at_1 (k，k)； 其中，Θ為阻尼因子，Θ ∈ [0，1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，θ=0.5。
【文檔編號(hào)】H04W16/18GK103906077SQ201410144154
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】禮欣, 王成遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)