[发明专利]一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法

权利要求书

1.一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，路由方法的实现包括以下阶段：

S1：建立车联网模型，初始化网络；

S2：簇头节点选择和簇的形成，协议利用节点相对速度、边界稳定因子和节点目的因子构建评估函数，选择评估函数值最大的节点作为簇头节点；

S3：簇成员节点信息维护，采用动态分簇算法形成簇成员节点-簇头节点-RSU三层控制模型，用簇成员节点表代替邻居节点表，减小广播信标的控制开销；

S4：路由阶段，利用节点相对速度、边界稳定因子、相对目的节点距离和邻居节点度改进萤火虫群算法，并采用该算法选择最佳中继节点；

S5：数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S2中具体包括以下步骤：

网络初始化后，车辆节点向距离它最近的RSU发送Hello数据包，RSU对覆盖范围内的节点信息进行整合；信息整合完成后，RSU按照节点运动方向和节点的度对其覆盖范围内的节点进行簇头节点预选，形成预选簇头节点集；最后选择评估函数值最大的节点作为簇头节点。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S2中簇头节点选择完成后，簇头节点向其一跳邻居节点广播入簇邀请JOIN_INV，若邻居节点收到多个簇头节点的入簇邀请，则根据下式选择发送JOIN_ACK的簇头节点：

其中，CW_i^j表示节点i加入簇j的概率，此值越大，节点i加入该簇的可能性越大；Des_C表示当前节点的目的因子；^D_CH表示当前节点与簇头节点的距离。

4.根据权利要求2所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S2中，所述链路稳定因子即当前节点与边界节点的链路持续时间。

5.根据权利要求2所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S2中，目的因子的一种惩罚变量，用来惩罚那些不稳定的节点以提高簇的稳定性，其定义如下所示：

其中，Des表示目的因子，0和-1是目的因子的两个值。

6.根据权利要求1所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S4中萤火虫即为车辆节点，具体包括以下步骤：

S41：网络初始化后，网络中每个节点根据节点的相对速度、链路稳定因子、相对距离和邻居节点度更新荧光素值，荧光素值最大的邻居节点为中继节点；

S42：邻居萤火虫更新；

S43：荧光素值和萤火虫的邻居更新完成后，萤火虫将朝着邻居萤火虫集中荧光素值最高的萤火虫移动，更新萤火虫位置；

S44：根据邻居节点度动态更新萤火虫的感知范围。

7.根据权利要求1所述的一种基于改进萤火虫群算法的车联网地理位置路由方法，其特征在于，步骤S5中当有节点要转发数据包时，将执行以下过程：

S51：判断当前节点是否簇头节点(CH)；

S52：若该节点是CH，则在簇成员节点表中查询有无目的节点；

S53：若该节点不是CH，节点向CH发起目的节点查询请求(SRQ)，簇头节点收到查询请求后在簇成员节点表中查询目的节点；

S54：若目的节点不在簇成员节点表中，CH节点向RSU查询邻居簇信息，然后节点运行改进的萤火虫群算法选择最佳中继节点，直到目的节点出现在簇成员节点表中；

S55：若目的节点在簇成员节点表中，节点将通过CH转发数据包。