[发明专利]基于模拟退火粒子群算法的路边单元非全覆盖优化部署方法

摘要

基于模拟退火粒子群算法的路边单元RSU非全覆盖优化部署的方法，利用通信半径大于路面宽度的路边单元等间距部署实现对整个道路的非全面覆盖，目标车辆在非覆盖区域内行驶时依靠自身的惯性导航模块来实现定位功能，并根据基于距离间隔的累积误差来推导出整个非覆盖区域内的累计定位误差；通过几何精度因子GDOP来评价非覆盖区域内定位误差性能,由此推导出GDOP在整个非覆盖区域内的目标函数，然后利用基于模拟退火粒子群算法给出整个道路系统的定位误差的适应度值以判断部署性能；将通信半径大于路面宽度的路边单元等间距部署在整个道路路面上并处于车道中央，实现非全面覆盖。

主权项

1.在车用自组织网络中采用基于模拟退火粒子群算法的路边单元RSU非全覆盖优化部署的方法，其特征在于：利用通信半径大于路面宽度的路边单元等间距部署实现对整个道路的非全面覆盖，目标车辆在非覆盖区域内行驶时依靠自身的惯性导航模块来实现定位功能，并根据基于距离间隔的累积误差来推导出整个非覆盖区域内的累计定位误差；通过几何精度因子GDOP来评价非覆盖区域内定位误差性能,由此推导出GDOP在整个非覆盖区域内的目标函数，然后利用基于模拟退火粒子群算法给出整个道路系统的定位误差的适应度值以判断部署性能；包括如下步骤：(1)将通信半径大于路面宽度的路边单元等间距部署在整个道路路面上并处于车道中央，实现非全面覆盖；(2)目标车辆循序驶入驶出非覆盖区域，当其在RSU的通信半径内时其定位误差视为一个很小的定值；(3)当目标车辆驶入道路的非覆盖区域时依靠车载(Inertial Navigation System,INS)模块实现定位，再计算其在非覆盖区域内行驶的累积误差，不同方向的表达式可以表示为Δt为采样估计的时间间隔，ex_tn为x方向的t_n时刻的估计误差，ey_tn为y方向的t_n时刻的估计误差，都服从N(m,δ²)的正态分布；(4)利用GDOP来计算基于距离间隔的累积误差的映射关系，在x方向上GDOP关于距离采样间格Δl的表达式为不计y方向的GDOP，为x方向的速度真值，生成用于优化的目标函数；(5)融合车辆行驶方向的速度分量,求出车辆在整个非覆盖区域内的目标函数；(6)采用基于模拟退火的粒子群算法来求解此目标函数，生成关于距离间隔的适应度值函数；(7)重复步骤(3)‑(6)，依据目标函数的适应度值的选择标准来获取以车辆定位精度最优的RSU部署拓扑结构。所述基于模拟退火粒子群算法的路边单元部署方法能够有效解决中等规模的道路系统非全覆盖最优部署的问题。