[发明专利]基于社团发现的车辆定位方法

说明书

本发明公开了一种车辆位置确定算法。该方法通过利用车联网中的社团关系，使用GPS信号强的车辆的实时位置，利用社团之间的联系，利用车辆节点之间的通信能力、邻居位置关系，对位于GPS信号强的车辆的一定距离范围内、行驶目的地相同或相近的、GPS信号弱的车辆进行位置计算。该方法相比于现有的城市车联网定位方法有更低的定位误差，尤其在一些高架桥、地下车库等GPS信号弱位置的表现优秀，而且在不同交通状况下有更高的定位结果稳定性。

技术领域

本发明涉及一种车辆自组织网络中车辆节点的定位方法，尤其是一种基于社团发现的车辆位置确定方法。

背景技术

车辆自组织网络(Ad-hoc Networks，下称“车联网”)主要包括车对车(V2V/IVC)、车对路边单元(V2I/VRC)以及车对人(V2P)之间的直接通信与多跳通信，现有路网中可以动态地、快速地构建一个自组织的、分布式控制的车辆专用、短距离通信网络。车联网的主要特点有网络规模大、网络密度随时空变化快速、车辆节点运动特殊、网络拓扑变化频繁、网络分裂频繁、节点无明显硬件约束、节点具有丰富的外部辅助信息以及不同交通工具具有不同的服务质量需求。

社团发现从直观上来看，是指网络中会出现一些由网络节点组成的特别密集的群体。这些节点之间的连接关系往往不是杂乱无章的，它们的特征是蕴含着某种规律，在每一个社团的内部联系相对紧密，而社团与社团之间联系相对稀疏。通过发现生物网络、社会网络、科技网络以及信息网络等网络中蕴含的社团，能够对网络中隐藏的内部结构进行更深入直观的理解。

目前对车辆进行定位的方法主要有：

GPS全球定位系统，它相比于传统的测量方法具有定位精度高、观测时间短、操作简便、能够迅速提供三维坐标以及全天候作业的特点，能连续地提供精度较高的三维位置和速度信息。采用GPS组合其他导航系统的技术也很成熟，常见的有GPS/INS、GPS/DR、GPS/MM以及GPS/DR/MM等。

车载传感器定位系统，用于弥补低成本IMU的快速漂移误差，辅助MSINS可以极大地减小系统速度、位置误差，在导航中可以对车辆进行更高精度地定位。而且在不同驾驶情况下，有将车内传感器与卫星定位相结合，利用卡尔曼滤波器将传感器信息与卫星定位信息融合的定位方法。

车联网定位系统，它是由车辆位置、行驶速度与行驶路线等构成的信息交互网络。主要分为基于测距技术的定位方法和基于非测距技术的定位方法。前者包括RSSI方法以及TDOA方法，后者利用自身网络拓扑、连通度以及跳数等信息进行位置估算，包括质心方法、DV-Hop方法、Amorphous方法、APIT方法以及凸优化定位方法等。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于社团发现的车辆定位方法。该方法通过利用车联网中的社团关系，使用GPS信号强的车辆的实时位置，利用社团之间的联系，利用车辆节点之间的通信能力、邻居位置关系，对位于GPS信号强的车辆的一定距离范围内、行驶目的地相同或相近的、GPS信号弱的车辆进行位置计算。该方法相比于现有的城市车联网定位方法有更低的定位误差，尤其在一些高架桥、地下车库等GPS信号弱位置的表现优秀，而且在不同交通状况下有更高的定位结果稳定性。

本发明一种基于社团发现的车辆定位方法，包括以下步骤：

第1步：具有相同行驶目的地且处于同一社团中的车辆节点，利用车联网中彼此之间可通信的特性，令GPS可用的车辆节点对GPS不可用车辆节点进行位置计算。根据在任意时间段T，社团中待定位车辆的节点向量中是否含有已有的历史目的地信息分为两种情况对当前位置进行计算；