[发明专利]一种基于VANET的道路交通拥堵检测方法

权利要求书

1.一种基于VANET的道路交通拥堵检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，设行驶在道路上的车辆为n+1辆，依次选取一车辆作为当前车辆，其余n辆车为该当前车辆的邻居车辆；

设当前车辆的ID为i，i为大于等于0的正整数，则当前车辆i以周期T₁发送该当前车辆i的状态信息，同时当前车辆i以周期T₁接收任一邻居车辆的状态信息，设任一邻居车辆的ID为j，j为大于等于0的正整数，i＝1,2，…,n+1；j＝1,2，…,n+1且i≠j；

所述状态信息包括车辆ID、地理位置坐标、行驶速度、行驶方向、时间戳；

步骤2，当前车辆i在tw时间内的平均行驶速度为E(V_i^t)，若E(V_i^t)小于阈值Th(v₁)，则将当前车辆i的交通拥堵估计值S₁赋值为拥堵，否则将S₁赋值为不拥堵；

其中，通过式(1)得到平均行驶速度E(V_i^t)：

式(1)中，V_i^t表示在时间戳t时当前车辆i的速度；

当前车辆i与所有邻居车辆的平均相对速度为ΔV_i^t，若ΔV_i^t小于阈值Th(v₂)，则将当前车辆i的相对交通拥堵估计值S₂赋值为拥堵，否则将S₂赋值为不拥堵；

其中，通过式(2)得到平均相对速度为ΔV_i^t：

式(2)中，为在时间戳t时当前车辆i与邻居车辆j的相对速度，为时间戳t时当前车辆i自身与邻居车辆j的相对距离，

X_i，Y_i，Z_i为当前车辆i的地理位置坐标，X_j，Y_j，Z_j为邻居车辆j的地理位置坐标；

所述车辆地理位置坐标的X轴表示车辆所在位置的经度，Y轴表示车辆所在位置的纬度，Z轴表示车辆所在位置的海拔；

步骤3，通过式(3)得到S₁和S₂的加权平均数K：

K＝k₁·S₁+k₂·S₂ (3)

其中，k₁，k₂，为加权系数，k₁+k₂＝1，且k₁≠k₂，0≤k₁≤1，0≤k₂≤1；

若K大于阈值Th(K)，则将当前车辆i的交通拥堵判决值赋值为拥堵，否则将当前车辆i的交通拥堵判决值赋值为不拥堵；

步骤4，重复步骤1～步骤3，直至得到道路上的所有车辆的交通拥堵判决值，执行步骤5；

步骤5，任选行驶在道路上的n+1辆车辆中的一车辆作为查询车辆，其余n辆车为该查询车辆的查询邻居车辆，所述查询邻居车辆包括：上游查询邻居车辆和下游查询邻居车辆；

查询车辆发送拥堵判决查询消息，任一查询邻居车辆收到该查询车辆发送的拥堵判决查询消息后，查询邻居车辆发送拥堵判决回复消息；

所述拥堵判决查询消息包括查询车辆的ID、查询车辆的地理位置坐标、时间戳、交通拥堵判决值、消息到期时间、查询车辆的速度矢量；

所述拥堵判决回复消息包括查询邻居车辆的ID、查询邻居车辆的位置坐标、时间戳、交通拥堵判决值、消息到期时间、查询邻居车辆的速度矢量；

查询车辆基于拥堵判决回复消息得到所有查询邻居车辆的ID和交通拥堵判决值，进一步得到查询邻居车辆的交通拥堵判决值为拥堵的车辆数量；

步骤6，设查询车辆的上游查询邻居车辆的交通拥堵判决值为拥堵的车辆数量占总的查询邻居车辆数量的比例为P_b，下游查询邻居车辆的交通拥堵判决值为拥堵的车辆数量占总的查询邻居车辆数量的比例为P_f；

若P_b和P_f的任一个值大于阈值P_j，则查询车辆的最终拥堵判决结果为拥堵，否则为不拥堵。