[发明专利]基于公交车轨迹和蚁群优化的城市车联网路由方法

说明书

本发明公开了一种基于公交车轨迹和蚁群优化的城市车联网路由方法，其包括接收数据包；当数据包中不存在路由路径时，制定路由路径，并封装于数据包中；当存在路由路径时，判断数据包的目的地位置是否位于其通信范围内；若否，判断通信范围内是否存在中继公交车；若存在，则选取连接生命期最长的作为下一跳中继公交车，并向其发送数据包；否则，则采用蚁群优化算法发现最优下一跳中继公交车和到下一跳中继公交车的最优多跳链路；当找到，则向其发送数据包；当未找到，判断当前位置是否偏离路由路径；若未偏离，则继续采用蚁群优化算法发现最优下一跳中继公交车；否则，返回寻找最短路径步骤；若位于通信范围内，向数据包的目的地位置发送数据包。

技术领域

本发明涉及智能交通系统的通信方法，具体涉及基于公交车轨迹和蚁群优化的城市车联网路由方法。

背景技术

车辆自组织网络主要包括车辆与车辆、车辆与路旁设备以及车辆与行人之间的直接或多跳通信，使得在现有道路网中动态、快速构建一个自组织、分布式控制的车辆专用短距离通信网络成为现实。车辆间通信网络是移动自组织网络的一个崭新分支，它是在车载终端之上，将电子传感、导航定位、移动计算、数据网络、机器视觉、自动控制、人工智能以及系统综合等技术有效地集成，并运用于整个地面道路交通运输管理系统之中，实现人、车、路三者之间的信息共享、协同与交互，从而建立一种在区域范围内、全方位发挥作用，实时、准确、高效的综合交通运输管理与服务系统。车联网技术有效改善交通安全，减少交通拥堵，增强行驶舒适性。研究车联网关键技术，开发相应的智能交通系统和产品，对于交通系统建设和国家经济发展具有关键意义。

作为一种特殊的移动自组织网络，车联网不仅有一般自组织网络的特点，由于其运用环境和人们对其功能需求的差异，车联网又有自身所特有的特点：车辆节点的高速移动，网络拓扑结构变化频繁，节点分布不均匀，运动轨迹受限等，使得传统的移动自组织网络的路由协议不能适应车联网的动态变化。而作为车联网研究的关键技术，路由协议对车联网性能好坏起着至关重要的作用，因此设计高效、可靠、实时的车联网路由协议具有一定的实际意义和研究价值。降低端到端的延时、提高包传输率和提高Qos是设计高效路由协议的目标。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种能够降低端到端的延时并提高包传输率的于公交车轨迹和蚁群优化的城市车联网路由方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于公交车轨迹和蚁群优化的城市车联网路由方法，其包括：

接收来自于非公交车向外发送的数据包；

当所述数据包中不存在路由路径时，根据公交车线路路由图，采用Dijsktra算法计算从当前位置到数据包的目的地位置的多条最短路径；

选取最短路径中连续性概率最大的作为路由路径，并将其封装于数据包中；

当所述数据包中存在路由路径时，判断数据包的目的地位置是否位于携带数据包的公交车的通信范围内；

若不位于通信范围内，则判断通信范围内是否存在位于路由路径中且与目的地的距离小于携带数据包的公交车与目的地的距离的公交车；

若存在，则携带数据包的公交车通信范围内、且与携带数据包的公交车的连接生命期最长的公交车作为下一跳中继公交车，并向其发送数据包，之后继续判断数据包的目的地位置是否位于携带数据包的公交车的通信范围内；

若不存在，则携带数据包的公交车采用蚁群优化算法发现最优下一跳中继公交车和到下一跳中继公交车的最优多跳链路；

当采用蚁群优化算法成功找到下一跳中继公交车，则向其发送数据包，之后继续判断数据包的目的地位置是否位于携带数据包的公交车的通信范围内；

当采用蚁群优化算法未能成功找到下一跳中继公交车，判断当前位置是否偏离路由路径；