[发明专利]一种交通信号控制器自组网的路由节点布局方法

摘要

本发明公开了一种交通信号控制器自组网的路由节点布局方法，本发明的交通信号控制器自组网的路由节点布局方法针对交通信号控制的特点，提出了一种交通信号控制器自组网的路由节点布局方法，本发明以路由节点数量最少为目标，确定各路由节点的位置，保证所有终端节点都被路由节点覆盖，实现网络中任意两个节点都能相互通信，应用本发明方法，可快速实现路由节点的低成本布局。

主权项

1.一种交通信号控制器自组网的路由节点布局方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立数学模型：1‑1)平面上终端节点集合EP＝{EP1，EP2，...，EPn}，EPi的坐标为(xi，yi)，通信半径为r，i＝1，2，...，n；对任意的两个终端节点EPi和EPj，必须通过路由节点进行通信，i，j＝1，2，...，n，i≠j；1‑2)平面上有一个协调器节点CN，坐标为(x，y)，通信半径为R，其中R≥r，协调器节点同时设为路由节点；1‑3)路由节点集合RP＝{RN1，RN2，...，RNm}，RNi的坐标为(si，ti)，通信半径为R，i＝1，2，..，m；路由节点可与协调节点、路由节点、终端节点通信，决策变量为路由节点集合RP的元素个数m及其中每个路由节点的坐标(si，ti)，i＝1，2，...，m；1‑4)平面上任意两个点p(x1，y1)和q(x2，y2)之间的距离定义为：1‑5)设E是任意终端节点，X是任意路由节点，若d(E，X)≤r，则称E与X是连通的，或者终端节点E被路由节点X覆盖；1‑6)设X、Y是任意两个路由节点，其中X≠Y，若d(Y，X)≤R，则称Y与X是连通的，或者路由节点Y被路由节点X覆盖；1‑7)求m的最小值m0以及路由节点集合RP及其中每个点的坐标，使得RP的元素个数为m0，且所有的终端节点被RP中至少一个元素覆盖；2)求解步骤：2‑1)将协调器节点标为路由节点，m＝1，RP＝{CN}，CN的坐标为(x，y)；以CN为圆心，r为半径作圆，将该圆内的终端节点标记为已连通；2‑2)如果所有终端节点已连通，则令m0＝m，输出m0、RP及其中每个点的坐标，结束；所述的步骤2‑2)后还包括：2‑3)令k＝1，其中，当步骤2‑2)中的终端节点未连通，则转到步骤2‑3)；2‑4)对RP中每个路由节点RNi(i＝1，2，...，m)，分别以kR+r为半径作圆，找出与路由节点之间距离小于kR+r的未连通终端节点，未连通终端节点集合记作UCi；2‑5)如果为空，则k＝k+1，转步骤2‑4)；2‑6)对i＝1，2，...，m，若UCi非空，则以RNi为圆心，kR为半径画圆Oi；2‑7)在所有Oi(i＝1，2，...，m，UCi非空)的圆周上选择一个点OV，使得它所覆盖的未联通终端节点最多，记住OV的平面坐标，设OV在O0的圆周上，记O0的圆心为RNO。