一种基于车车通信的中继节点告警消息转发方法技术

本发明专利技术公开了一种基于车车通信的中继节点告警消息转发方法，车载终端接收到告警消息以后，首先判断该告警消息是否过期。过期消息将被直接丢弃。对于未过期的消息，根据消息内消息源的GPS坐标和车辆自身GPS信息，判断车辆与消息源的相对位置关系，如果是正在接近，我们将进一步计算两者距离，并根据距离值设置车辆转发优先级。该方法提出了一种全新的告警消息转发机制，一方面，车辆只在消息未过期以及车辆正在接近消息源时处理消息，减少了紧急事件发生后网络中的冗余告警消息；另一方面，通过设置消息转发优先级，保证了告警消息以更快的速度在更大的范围传输，提高了消息的实时性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物联网技术在安全驾驶和智能交通领域的应用领域，具体地设及一种 基于车车通信的中继节点告警消息转发方法。
技术介绍
物联网（InternetofThings,缩写I0T)是一个基于互联网、传统电信网等信息 承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。随着物联网技术 的迅速发展，其产业化推进速度也在不断加快，物联网在安全驾驶和智能交通领域发挥出 越来越大的作用。在安全驾驶方面，物联网又被称为车联网（VANET，VehicularAd-hoc Network)。车联网主要W车辆与路侧单元通信、车车之间通信W及车辆与网络通信为基础， 通过交换实时可靠的安全相关消息实现安全驾乘。利用车联网技术，结合GPS、CAN总线技 术，安全相关应用可W提前通知驾驶员可能发生的危险情况，降低事故发生率。 面向安全驾乘的车车通信技术是实现安全驾驶的重要支撑技术，也是实现智能交 通的核屯、环节。车车通信主要W无线通信技术为基础，车辆间相互交换位置速度等状态信 息W及告警消息，为驾驶决策提供辅助。目前，车车通信的相关研究主要集中在国外，如欧 美国的￥11、11116111〇1'1￥65]\1、(：1〔45、(：￥齡5、〔31'化化等项目，日本的51113的胖37、4服等项 目，该些项目侧重点不同，但是都设及到车车通信技术的研发与产业化工作。 消息广播炬roadcast)技术是目前车车通信采用的主要通信方式。一方面，车辆 会W屯、跳消息的形式向广播自身状态信息，如速度、位置等；另一方面，发生紧急事件后，车 辆会广播告警消息，通知周边车辆。目前实现广播的方式主要有两种；（1)使用简单的洪泛 (Flooding)方式；（2)引入IE邸802. 11协议中的RTS/CTS、ACK控制包，配合复杂的控制逻 辑实现广播控制，如UMB、PCBB等。 W上两种方式中前者易于实现，后者可W保障消息实时性与可靠性，但两种方式 都存在不足，对于洪泛法；（1)由于网络中大量车辆共享无线通信信道，发生紧急事件后 告，告警消息很可能会由于消息过多导致竞争信道失败，出现丢包，导致告警消息可靠性降 低；（2)由于所有车辆节点转发告警消息的优先级相同，当车辆密度较大时，告警消息会在 距离告警源的一定区域内重复传播，导致告警消息实时性降低，难W覆盖足够的区域。对于 第二种方式；其控制逻辑复杂，在计算能力有限的车载模块中实现，很难取得良好的效果。
技术实现思路
鉴于上述技术的不足，本专利技术目的是；提供一种基于车车通信的中继节点告警消 息转发方法，在保证告警消息W最快的速度在尽可能大的范围传输的同时，减少了网络中 冗余告警消息数量，有效提升了驾驶的安全性，简单高效。 本专利技术的技术方案是： -种基于车车通信的中继节点告警消息转发方法，包括W下步骤： SOI;车载终端接收到告警消息之后，判断告警消息是否过期，丢弃过期消息，对于 未过期消息执行步骤S02 ;S02 ;根据车辆在5t时间内的GPS坐标变化，计算出车辆在5t时间内的位移向 量iil.，根据车辆与告警消息源的GI^S坐标，计算出位置向量如，计算ii! * 良据wt* 的值判断车辆是接近还是远离告警消息源，丢弃正在远离的消息，对于正在接近的消息执 行步骤S03 ;S03 ;计算车辆与消息源之间的距离；根据车辆与消息源之间的距离设置转发优 先级W及转发延迟。 优选的，步骤SOI中告警消息是否过期的判断方法为： 当告警消息源发出一条告警消息时，在告警消息中附上告警消息源的系统时间 send_time，当车辆收到消息时，将车辆的系统时间receive_time与send_time+t比较，其 中t是消息生存周期，其中，receive_time^send_time+t，表示告警消息未过期；receive_ time>send_time+t，表示告警消息未过期。 优选的，步骤S02中判断车辆与告警消息源相对位置关系的方法为： ii! *方< 0,表示车辆远离告警消息源，而*it>化表示车辆靠近告警消息源。*cotya-y? 主了A)其中，a1和a2分别表示两车的经度（单位为弧度），其中p1和p2分别表示两 车的绅度（单位为弧度），R表示地球的平均半径，其值为6371. 4km。 优选的，所述根据车辆与消息源之间的距离设置转发优先级W及转发延迟包括： 若dis< 200m，设该车辆的转发优先级为10 ; 若200m<dis< 400m，设该车辆的转发优先级为9; 若dis> 400m，设该车辆的转发优先级为7 ;[002。 当车辆的转发优先级为7时，如果消息转发遇到信道阻塞，则将等待时间取0~ 27(ms)之间的随机值；[002引当车辆的转发优先级为9时，如果消息转发遇到信道阻塞，则将等待时间取27~ 29(ms)之间的随机值；[002引当车辆的转发优先级为10时，如果消息转发遇到信道阻塞，则将等待时间取29~ 21° (ms)之间的随机值。 本专利技术的，为实现该应用，车辆 的车载终端接收到告警消息W后，首先判断该告警消息是否过期。过期消息将被直接丢弃。 对于未过期的消息，根据消息内消息源的GI^S坐标和车辆自身GI^S信息，判断车辆与消息源 的相对位置关系，如果是正在接近，我们将进一步计算两者距离，并根据距离值设置车辆转 发优先级。该方法提出了一种全新的告警消息转发机制，一方面，车辆只在消息未过期W及 车辆正在接近消息源时处理消息，减少了紧急事件发生后网络中的冗余告警消息；另一方 面，通过设置消息转发优先级，保证了告警消息W更快的速度在更大的范围传输，提高了消 息的实时性和可靠性。[002引本专利技术的优点是： 1.实用性：本方法利用GI^S数据信息进行计算，根据车辆与告警源的相对位置关 系及距离确定车辆转发消息的优先级，计算简便，无需特殊设备； 2.可靠性：本方法利用车车通信技术W及CAN总线来获取相关信息，能够获取最 新信息作为判断依据，使得误差较小； 3.高效性：本方法将消息是否过期W及车辆与告警源的相对位置关系作为转发 告警消息的筛选条件，减少了紧急事件发生后网络中冗余告警消息的数量，提高了带宽利 用率，增加了消息的可靠性。 4.灵活性：本方法的适用范围较大，在阴雨天等恶劣天气在都能可靠使用。【附图说明】 下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述： 图1为本专利技术基于车车通信的中继节点告警消息转发方法的GI^S坐标转化为S维 坐标的示意图；图2为本专利技术基于车车通信的中继节点告警消息转发方法的根据GI^S信息计算球 面距离的示意图；图3为本专利技术基于车车通信的中继节点告警消息转发方法的流程图。【具体实施方式】W下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，该些实施例是用于说明 本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可W根据具体厂家的条件做 进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。[00对 实施例： 本实施例基于中继节点告警信息转发方法，其中车辆是指当前接收到告警消息的 车辆。告警消息源是指所有告警消息的源头，即发生故障的车辆。告警消息数据包中包含该 消息被发送时消息源的系统时间，告警消息源的GI^S信息（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于车车通信的中继节点告警消息转发方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：车载终端接收到告警消息之后，判断告警消息是否过期，丢弃过期消息，对于未过期消息执行步骤S02；S02：根据车辆在δt时间内的GPS坐标变化，计算出车辆在δt时间内的位移向量根据车辆与告警消息源的GPS坐标，计算出位置向量计算根据的值判断车辆是接近还是远离告警消息源，丢弃正在远离的消息，对于正在接近的消息执行步骤S03；S03：计算车辆与消息源之间的距离；根据车辆与消息源之间的距离设置转发优先级以及转发延迟。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄刘生，金锷，郭寒松，徐宏力，
申请(专利权)人：中国科学技术大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32