考虑车辆交通特性的VANET分簇方法

摘要

考虑车辆交通特性的VANET分簇方法，本发明涉及车载无线自组网的分簇方法。它解决了车载无线自组网传统的分簇算法针对影响分簇结构的连通性、稳定性、负载平衡等因素中的某一个因素来进行，而不考虑影响分簇的其它方面的缺点。本发明包括下述步骤：一、车载无线自组网中的节点分为多个组，每个组内的所有节点构成一个簇；二、确定每个簇中的簇首节点；三、确定每两个相邻簇的网关节点；第二步骤中确定每个簇中簇首节点的方法如下：综合考虑节点的位置、速度、连通和行驶行为，选择簇首节点的权计算公式如下：Wi＝w1Ci+w2Di+w3Vi+w4Li。

主权项

1.考虑车辆交通特性的VANET分簇方法，它包括下述步骤：一、车载无线自组网中的节点分为多个组，每个组内的所有节点构成一个簇；二、确定每个簇中的簇首节点；三、确定每两个相邻簇的网关节点；其特征在于第二步骤中确定每个簇中簇首节点的方法如下：综合考虑节点的位置、速度、连通和行驶行为，选择簇首节点的权计算公式如下：W_i=w₁C_i+w₂D_i+w₃V_i+w₄L_i   （4-2）式中C_i——连通度分量，用于表示节点的连通状况；D_i——距离分量，表示节点与邻居节点距离的平均值；V_i——综合权的速度分量，表示节点速度与其邻居平均速度的差值；L_i——节点i的行驶车道分量，即根据节点行驶规则设计的加权项，表示节点行驶车道与基准车道号差值；其中，取C_i=|N_i-δ|，其中，N_i为节点i的邻居个数，即实际连通度，δ为理想连通度；δ值按下面公式计算：δ=2R_t×133×m/1000   （4-3）其中R_t——节点传输距离；m——公路的车道数；D_i通过下面公式计算：$D_i=\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}\mathrm{Dist}(i,j)---(4-4)$其中Dist（i，j）——节点i到节点j的距离；n——节点的邻居数；V_i通过下面公式计算：$V_i=|v_i-\bar{v}|---(4-5)$其中v_i——节点i的速度；——邻节点平均速度，其值按公式（4-6）计算：$\bar{v}=\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{v}_j---(4-6)$车道分量L_i通过下面公式计算：L_i=|l_i-L_s|   （4-7）其中l_i——节点所行驶的车道号；L_s——基准车道号；通过l_i与L_s求差来确定节点处于正常车道的机会大小；w₁～w₄是每个分量的系数，用以调节每个分量在综合权值中的比重，应满足w₁+w₂+w₃+w₄=1，0≤w₁，w₂，w₃，w₄≤1。