[发明专利]一种基于分簇的多属性决策VDTN路由方法

权利要求书

1.一种基于分簇的多属性决策VDTN路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对车辆节点分簇：将每条道路划分为一个簇，并给每条道路一个簇标识，行驶在相同道路上的车辆节点被划分到同一个簇；

步骤2、当前车辆节点i和邻居车辆节点j相遇时，彼此发送心跳消息，消息包含如下信息：能唯一识别车辆节点的车辆节点标号id；车辆节点携带的消息ID集合MID_id；车辆节点的运动速度v_id；车辆节点的运动方向d_id；车辆节点与邻居车辆节点的相遇位置p_id；车辆节点与邻居车辆节点的相遇时刻t_id；车辆节点的剩余缓存空间β_id；车辆节点所在簇的簇标识C_id；

步骤3、当前车辆节点i根据与邻居节点j之间的相对速度计算出目标消息M的转发概率P_velocity，具体计算公式为：

其中，v_i表示当前车辆节点i的运动速度；v_j表示邻居车辆节点j的运动速度；v_limit表示道路上的最高限速；

步骤4、当前车辆节点i根据邻居节点j剩余缓存空间计算出目标消息M的转发概率P_buffer，具体计算公式为：

其中，β_j表示邻居车辆节点j的剩余缓存空间；β表示车辆节点的缓存总空间；

步骤5、当前车辆节点i根据自身簇内生命力得出目标消息M的转发概率P_vitality，具体计算公式为：

其中，d_i表示当前车辆节点i在道路上已运动的时间；

步骤6、当前车辆节点i根据道路通达度A_R得出目标消息M的转发概率P_access，具体计算公式为：

P_access＝A_R

其中，道路通达度A_R表征道路在整个路网中的通达性能，其数值取决于道路的长度及其支路个数，计算公式如下：

其中D_max表示整个路网中最长的道路长度，C_max表示整个路网中道路的最大支路个数，D_C表示道路C的长度，C_C表示道路C的支路个数；

步骤7、车辆节点动态感知簇中消息的分布情况，并根据消息覆盖率得出目标消息M的转发概率P_coverage，具体步骤为：

步骤7.1、当前车辆节点i刚进入一条新的道路C时，建立遇见节点消息列表NM，遇见节点消息列表NM的条目结构为id，MID_id，v_id，d_id，p_id，t_id，R_id，其中R_id表示当前车辆节点i对节点id携带的每个消息感知的覆盖长度，t_id时刻值为2r，r为车辆节点的通信半径；

步骤7.2、当前车辆节点i与邻居车辆节点j相遇时，若两节点同属于一个簇时，将对方信息添加到NM中，同步NM信息，具体同步方式为：①如果对方有新的节点信息，则复制新节点的条目信息到自己的NM中；②如果对方有相同的条目信息，则将更新的条目信息保存到自己的NM中；

步骤7.3、预测时间为t时消息M在道路上的分布位置及其覆盖范围，并将消息覆盖道路长度与道路总长度的比值定义为消息M的覆盖率具体计算公式为：

Range_h＝(P_h，R_h) h∈K

其中，表示消息M在道路C上的覆盖率；K表示MID_id中包含消息M的车辆节点集合，集合K的大小为n；Range_h表示对集合内每一个车辆节点预测的覆盖区域，即车辆节点携带的消息M的覆盖区域，P_h表示车辆节点的位置信息，R_h表示车辆节点的覆盖长度，aging表示覆盖长度随时间衰减的衰减速率，0＜aging＜1，r为车辆节点的通信半径；D_C表示道路C的长度；

其中，位置信息P_h的具体计算步骤为：

步骤7.3.1、根据车辆节点的运动速度与运动时间计算运动距离dis；

步骤7.3.2、将相遇位置向车辆节点运动方向上平移相应的运动距离dis得到车辆节点的的位置信息P_h；

步骤7.4、基于消息M的覆盖率求得转发概率P_coverage，具体计算公式为：

其中，D为调节参数；

步骤8、基于步骤3、4、5、6、7得到的目标消息M的转发概率得出当前车辆节点i转发目标消息M给邻居车辆节点j的多属性转发概率具体计算方法为：

当前车辆节点i和邻居车辆节点j同属于一个簇C时，计算公式如下：

其中且0＜w_i＜1，w₁，w₂，w₃，w₄，w₅分别为在相应转发概率中的权值；

当前车辆节点i和邻居车辆节点j不属于一个簇时，计算公式如下：

其中P_access表示基于簇C_j通达度得到的转发概率；P_coverage表示基于车辆节点j对消息M感知的覆盖率得到的转发概率；且0＜w_i＜1，w₆，w₇，w₈为在相应转发概率的权值；

步骤9、遍历携带的消息，若目标消息的目标车辆节点是邻居车辆节点时，直接将目标消息转发至目标车辆节点，若不是，则车辆节点根据多属性转发概率计算自身携带的每个目标消息对应每个邻居车辆节点的转发概率值P，然后建立三元组列表，其中，三元组信息包括消息，邻居车辆节点以及转发概率P值；当P值小于设定的阈值时，表示邻居车辆节点不是一个合适的中继节点，不进行转发；当P值大于设定的阈值时，对P大于阈值的三元组按照P降序排列，并以此顺序转发三元组内的目标消息给对应的邻居车辆节点。