[发明专利]一种车辆网络路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆网络路由方法，特别是指一种采用指数平滑预测方法的车辆网络路由方法，属于自动控制与信息技术领域。

背景技术

由于全球定位系统和其他定位技术的广泛应用，地理位置路由方法被越来越多地应用于移动自组织网络中，其特点是利用移动节点的地理位置作为它们的地址将数据包传向目的节点，节点只需知道邻接点的位置，而不需要明确的路由建立和路由维持过程。仿真和实际应用都表明这种路由协议具有很好的可扩展性和鲁棒性。

车辆网络是一种特定的移动自组织网络，它是指车与车之间组成的移动自组织网络。车辆网络中常采用地理位置路由方法进行数据路由，但是车辆节点往往在道路上高速移动，这种高速移动带来的位置误差会显著降低路由的性能，譬如当一个数据包想由某个车辆节点转发的时候，该车辆节点可能移开了原来的位置，造成数据传输失败。

作为网络节点的车，可以利用其他辅助信息来处理上面的情况，提高路由效率。车往往装备有GPS接收机和数字地图，每辆车周期性的广播它自身的位置信息，而接收到这些信息的车辆节点，可以通过接收到的车辆历史信息，采用指数平滑预测方法预测车辆的位置，从来提高路由效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种车辆网络路由方法，通过指数平滑预测，可以根据预测的位置信息来进行路由，从而提高了路由的准确度和效率；具有方法简单，计算快的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种车辆网络路由方法，将源节点要发送的数据包传输给目的节点，包括以下步骤：

1）每个车辆作为一个车辆节点，车辆节点周期性广播从GPS接收机上获得的位置信息，且每个车辆节点都存放邻居节点的最新一次位置信息；

2）任意一个车辆节点一旦收到广播的数据包后，即作为源节点；则将该源节点加入自己的邻居节点列表，并根据该源节点存放邻居节点最近一次周期性广播发送的位置信息，对邻居节点此时刻在地图上的位置进行预测；

3）从邻居节点中，挑选离目的节点最近的车辆节点，作为数据包的转发节点，并将数据包从源节点转发给转发节点；

4）转发数据包的转发节点，也按照步骤2-3，将数据包继续进行转发，逐渐逼近目的节点，直到目的节点就是转发节点的邻居节点。

在本发明的一个优选实施例中，所述车辆节点为装有车载终端，以及携带有GPS接收机和数字地图的车辆。

在本发明的一个优选实施例中，所述位置信息包括自身经纬度、时间信息和自己的ID号。

在本发明的一个优选实施例中，步骤2)中预测采用指数平滑预测算法，预测邻居节点的位置，预测算法如下：

S(t)=a*Y(t-1)+(1-a)*S(t-1)

其中，S(t)为预测的邻居节点和车辆节点的距离，Y(t-1)为上一次广播信息中得到的两车的实际距离，S(t-1)为上一次两车的预测值；

t是时刻，是从1，2，3，递增的值，当t=1，是就是S(0)，S(0)为最开始收到该邻居节点数据包时两车间的距离；a为平滑常数，取值范围为[0，1]。

在本发明的一个优选实施例中，若车辆移动速度较快，a取值在[0.6,0.9]之间。

在本发明的一个优选实施例中，车辆的位置除了和两车距离有关，还和方向有关，方向为最近一次收到的位置信息时，两车辆节点之间的直线方向，距离增大则远离方向移动，预测距离减小，则靠近自己方向移动。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、车辆节点越来越多的装有车载终端，都带有GPS接收机和数字地图，本发明正是利用这些信息来提高路由的效率。

2、车辆节点在道路上高速移动，位置不断变化，不可能完全实时精确跟踪车辆的位置，采用指数平滑预测方法，提高位置信息的准确度，从而提高了路由的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的模拟示意图。

图2为曼哈顿模型的示意图。

图3为本发明和GPSR协议对比示意图，横轴为周期性广播位置数据包的时间间隔，纵轴为数据包成功接收率。

具体实施方式