[发明专利]一种城市道路场景下基于车联网连通基的通达性路由方法

说明书

一种城市道路场景下基于车联网连通基的通达性路由方法，涉及车联网复杂网络领域。为了解决数据转发过程中数据包失去时效性而增加丢包率，最终导致网络不通达的问题。本发明针对以上问题，给出城市道路场景通达性路由方法，该方法基于互联互通的连通基组件，给出了中心交叉路口的概念，以获取更大范围的网络拓扑信息，这样就可以构建出更优的数据传输路由。该路由方法可以针对城市道路复杂场景快速实现车联网网络互联互通并保持相对稳定，从而有效保证交通事故信息、实时媒体数据等数据信息的实时稳定传输。

技术领域

本发明涉及车联网复杂网络领域。

背景技术

面对城市场景中道路结构复杂等问题，现有的大多数路由协议都是基于贪婪算法和携带转发或周边转发机制的无状态路由协议，也就是在转发过程中，源节点只关注目的节点和与其相邻节点的位置，当数据包要转发到下一跳时，才根据一定的路由度量做出路由决策。比如GPSR，GSR和GPCR根据欧式距离选择路由的下一个转发节点，距离越近被选概率越高，而GyTAR、A-STAR、RBVT和IGRP选择连通较好的路段进行数据包转发。然而通过这些算法在大规模车联网中构建路由会出现局部最优现象，如图1所示，A,B,C,G,E,F为十字路口，数据包由S发送到D。大多数路由算法都会沿着A→B→C路径转发数据，因为路段S_A,B和S_B,C的节点最密集，连通概率最大。但是一旦到达路口C，就会出现局部最优，因为此时才发现C和F是不相连的。到达C的数据包只有两种选择：1、在S_C,F以携带转发的方式进行数据传输，即某一车辆携带数据包，寻找更靠近目目的节点的车辆进行转发；2、将数据包重发给B寻找其他路径。这两种方式都会提高数据包端到端延迟，最终因传输时间过长，数据包失去时效性而增加丢包率，最终导致网络不通达。局部最优现象是因为上述路由协议只通过局部网络拓扑信息来做路由决策。若对网络拓扑有整体认知，那么就会采用A→G→E→F路径进行数据转发，这样数据包能成功到达目的节点，并且缩短数据包到达目的节点的时间，提高数据包到达成功率。

综上所述，本发明提出了基于车联网连通基的大规模通达性路由方法——AMRP(Accessibility model-based Routing Protocol),通过计算路段的通达性，并且依据网络拓扑信息，计算出最大通达性路由。

发明内容

本发明基于互联互通的连通基组件(程久军等发明人于2017年10月11日申请的《车联网大规模网络互联互通的连通基组件构造方法》(申请人：同济大学，专利申请号201710397807 7)，给出了针对城市道路复杂场景下的车联网大规模网络通达性路由方法。

本发明技术方案为：

一种基于车联网连通基(程久军等发明人于2017年10月11日申请的《车联网大规模网络互联互通的连通基组件构造方法》(申请人：同济大学，专利申请号201710397807 7)的城市道路场景通达性路由方法，其特征在于，具体方法包括如下步骤：

一、桥接节点筛选

若桥接节点即将要驶离路口区域，开始寻找一个替代节点。首先计算桥接节点每个邻居连通元节点穿越十字路口区域所用的时间t_cross，然后将t_cross与绿灯剩余时间t_rem相比较，

t_rem＝t_g-[(t_amodt_C)-(t_C-t_g)] (1)