[发明专利]一种基于粒子群优化的车联网分簇车-车多跳路由方法

权利要求书

1.一种基于粒子群优化的车联网分簇车-车多跳路由方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)网络初始化；

(2)进行簇首选举：计算节点与相同方向邻居节点的速度标准差V_i，与相同方向邻居节点的距离平均值S_i，和当选判据值T(i)：

式中，N为节点的总数，N_i为第i个节点的相同方向邻居节点个数，(x_i，y_i)为第i个节点的位置坐标值，(x_m，y_m)为与第i个节点相同方向的邻居节点的位置坐标值，|v_im|为第i个节点的第m个方向相同的邻居节点速度的绝对值，cosθ_iim为速度v_i和v_im之间的夹角余弦值；

每个节点随机生成t(i)∈(0,1)，若t(i)＜T(i)，则该节点即为簇首；

(3)簇的形成：步骤(2)中选举出的簇首广播当选消息，普通节点转发并选择加入簇首或自己当选为簇首；

(4)源节点所在簇首寻找目的节点所在位置；

(5)源节点所在簇首计算从源节点到目的节点的路径；

(6)源节点发送信息至目的节点，源节点沿步骤(5)中计算的路径发送数据至目的节点；

步骤(3)中所述簇的形成具体为：当选簇首广播自己的当选消息ELECTED message，所有收到ELECTED message的普通节点在Max_hop+1跳范围内转发，若节点k收到不同邻居节点的转发的来自相同运动方向同一个簇首CH_j并满足与簇首距离的信息，则加入该簇首，若节点k收到多个相同运动方向簇首的声明信息，则首先查找的所有路径，计算比较自己与不同簇首之间不同路径的f值，并选择f值最大的路径对应的簇首选择加入：

式中，V″是从节点k与其到簇首CH_j的某条路径中其它所有节点速度标准差；Hop_r是该路径中的总跳数；

若节点k距离所有簇首的距离都大于Max_hop，则自己当选为簇首，并广播当选消息；在一定时间t_c内，若节点k没有收到任何簇首当选信息，则自己当选为簇首，并广播当选消息。

2.根据权利要求1所述的基于粒子群优化的车联网分簇车-车多跳路由方法，其特征在于，步骤(4)所述源节点所在簇首寻找目的节点所在位置包括：若目的节点不在本簇内，则确定边界中继节点，并通过边界中继节点将目的节点ID发送至邻居簇簇首，若邻居簇首确认目的节点在其簇内，则沿原路径将其本簇节点信息发送回源节点簇首，若不在簇内，则继续向自己邻居簇首发送ID，并在沿原路径转发邻簇节点信息时融合本簇节点信息，直到找到为止。

3.根据权利要求2所述的基于粒子群优化的车联网分簇车-车多跳路由方法，其特征在于，步骤(4)中所述确定边界中继节点包括如下步骤：

(4.1)确定边界中继节点，若一个节点k距离自己簇首的最小跳数Hop_k＝Max_hop，则其为边界节点；若Hop_k＜Max_hop，且其邻居节点距离簇首的最小跳数均小于等于Hop_k，则其为边界节点；

(4.2)确定边界中继候选节点，若某个边界节点同时收到两个及以上簇首的当选消息，则该节点即为簇间路由的边界中继候选节点；

(4.3)确定边界中继节点，若簇Cluster1任意边界中继候选节点和Cluster2的任意边界中继候选节点是邻居节点，则Cluster1和Cluster2为相邻簇，若Cluster1与其相邻簇Cluster2存在多个边界中继候选节点可以中继信息，则CH₁选择其到所有边界中继候选节点不同路径中具有最大f的一个所对应的边界中继候选节点作为边界中继节点。