[發明專利]一種基于數據融合的車載網絡評價方法

有效

• 申請號: 201710149767.4
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN107124294B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 何俊婷;張麗波;馬東揚;玄國勛;厲健峰
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/40
• 代理公司: 11384 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種基于數據融合的車載網絡評價方法，包括：針對初步設計的車載網絡方案，分別提取車載網絡拓撲結構和車載網絡數據庫；基于提取的車載網絡拓撲結構來分析計算車載網絡各數據特征路徑長度，從而得到車輛網絡拓撲結構評價結果；基于車載網絡數據庫，得到車輛網絡靜態數據的可擴展性和車載網絡動態數據可擴展性分析結果；采用數據融合方法對得到的車載網絡拓撲結構評價結果、車載網絡靜態數據可擴展性分析結果和車載網絡動態數據可擴展性分析結果進行融合；基于融合結果，對車載網絡進行綜合評價。本發明有效融合網絡拓撲特征路徑長度，總線負載率和數據延遲可擴展性綜合評價整個車載網絡，提高了車載網絡評價方法的綜合性和通用性。

技術領域

本發明屬于汽車通信網絡技術領域，特別涉及一種基于數據融合的車載網絡評價方法。

背景技術

安全、節能、環保以及汽車智能化的需求推動了汽車網絡技術的發展，與其對應的車載網絡的仿真和評價系統也成為了各研究部門與廠商關注的問題。

CAN總線技術目前已經成為最成熟的車載網絡標準之一，被廣泛應用于現代汽車控制中，但由于車載應用環境的復雜性，CAN總線車載網絡的實時性、容錯性、可靠性以及帶寬資源利用能力至今仍未能滿足實際要求與發展需要。因此，除解決汽車強電磁干擾問題和網絡本身電氣故障外，如何有效提高網絡的高效集成，如何有效評估網絡性能以保證網絡可調度性與可靠性，提高帶寬資源利用率等問題都是車載網絡有待深入研究和解決的關鍵理論問題。

非專利文獻《CAN協議車載網絡若干關鍵理論研究》(《東北大學》— 2008)中提到一種典型的車載網絡評價方法使用單調速率分析(Rate Monotonic Algorithm,RMA)方法，該方法是一種經典的周期任務調度分析方法，通過引入實時系統的分析方式分析信息實時性。根據事件產生的比率來分配優先級，事件產生的時間間隔越小即比率越大，則被分配的優先級越高，反之則越低。當應用于CAN總線的信息優先級分配時，信息連續兩次申請發送之間的最小時間間隔越小，則信息的比率越大，信息的優先級越高，信息分配的標識越小。RMA算法簡單易行，基于RMA算法的網絡可調度分析也比較成熟。

非專利文獻《車載網絡仿真與評測系統的實現》(《哈爾濱工業大學》— 2009)中提出一種車載網絡系統的資源需求評測的方法，從靜態分析和動態仿真分析兩個方面討論了車載網絡系統網絡性能評測的方法，較為完備的實現了對車載網絡系統網絡性能的評價。

但是，以上車載網絡的分析與評價研究存在以下問題：

(1)對于不同的網絡拓撲沒有做區分及分析，作為同一信息總量處理，忽視了網絡拓撲結構的特性。而網絡拓撲結構是影響數據傳輸路徑的重要因素，且直接影響車載網絡的數據延遲和網關路由等網絡性能。

(2)絕大多數研究僅從單信號裝幀或組合裝幀的角度分析網絡擴展的靈活性，而商用車大多遵照SAE J1939標準設計，數據裝幀方式固定，所以裝幀方式無法體現所有網絡擴展的靈活性，缺少適用于所有車載網絡可擴展性的分析研究，而可擴展性是各廠商進行平臺網絡設計需要考慮的重要因素。

(3)傳統的車載網絡評價方法通常只對一個性能進行比較，或者將多個性能指標逐個進行比較，未考慮多項網絡性能指標的綜合評價及如何以量化的形式表示。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種基于數據融合的車載網絡評價方法，該方法從網絡拓撲結構分析和網絡數據分析兩方面有效分析評價車載網絡，通過分析車載網絡拓撲結構計算數據特征路徑長度，通過分析車載網絡數據庫計算車載網絡總線負載率和數據延遲可擴展性，并通過Dempster-Shafer證據理論有效融合上述性能指標分析結果，從而形成對車載網絡的綜合評價。

本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種基于數據融合的車載網絡評價方法，包括：