[發(fā)明專利]一種基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010713411.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN111915889A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李麗君;王飛;鄧文亮;梅瓊珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/123;G06N3/00
• 代理公司: 北京國(guó)坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊獲取車輛的軌跡數(shù)據(jù)以及地圖數(shù)據(jù)；模型構(gòu)建模塊基于獲取的地圖數(shù)據(jù)生成網(wǎng)格圖，并建立路網(wǎng)模型；參數(shù)設(shè)定模塊設(shè)定部署參數(shù)；數(shù)據(jù)計(jì)算模塊利用遺傳蟻群混合算法基于設(shè)定的部署參數(shù)計(jì)算達(dá)到參數(shù)要求的條件下最少部署數(shù)量和最佳部署位置的部署方案；存儲(chǔ)模塊利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；顯示模塊顯示車輛軌跡數(shù)據(jù)、生成的網(wǎng)格圖以及最終部署方案。本發(fā)明通過構(gòu)建路網(wǎng)模型，利用基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法確定部署方案，能夠提高車輛覆蓋率，降低RSU的部署數(shù)量，降低部署成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法。

背景技術(shù)

目前：隨著科技的飛速發(fā)展與社會(huì)的不斷進(jìn)步，汽車的數(shù)量正在爆炸性地增長(zhǎng)，其增幅速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度，導(dǎo)致傳統(tǒng)的交通基礎(chǔ)設(shè)施面臨著許多問題。因此，人們提出了車聯(lián)網(wǎng)并利用車車通信與車路通信等信息交互方式來減輕傳統(tǒng)交通設(shè)施的壓力。路側(cè)單元(Road-Side Unit,RSU)是車聯(lián)網(wǎng)通信中的核心部分之一，它作為連接車輛和外部網(wǎng)絡(luò)的橋梁，其重要性不言而喻。然而，RSU的部署成本較高，因此設(shè)計(jì)合理的RSU部署方案用以充分發(fā)揮其單元效益在車聯(lián)網(wǎng)中十分重要。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：現(xiàn)有RSU部署成本高，且部署效益沒有最大化，車輛覆蓋率不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法，所述基于遺傳蟻群混合算法的車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)單元部署方法包括：

步驟一，數(shù)據(jù)獲取模塊獲取車輛的軌跡數(shù)據(jù)以及地圖數(shù)據(jù)；模型構(gòu)建模塊基于獲取的地圖數(shù)據(jù)生成網(wǎng)格圖，并建立路網(wǎng)模型；

步驟二，參數(shù)設(shè)定模塊設(shè)定部署參數(shù)；

步驟三，數(shù)據(jù)計(jì)算模塊利用遺傳蟻群混合算法基于設(shè)定的部署參數(shù)計(jì)算達(dá)到參數(shù)要求的條件下最少部署數(shù)量和最佳部署位置的部署方案；

步驟四，存儲(chǔ)模塊利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；顯示模塊顯示車輛軌跡數(shù)據(jù)、生成的網(wǎng)格圖以及最終部署方案。

進(jìn)一步，步驟一中，所述路網(wǎng)模型建立方法包括：

(1)獲取車輛的軌跡數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)以及網(wǎng)格圖；

(2)以距離路網(wǎng)模型中交叉口位置的中心點(diǎn)為圓心，以不小于交叉口位置的總寬度為半徑做圓，分別與當(dāng)前交叉口中心連接的各個(gè)路段相交，該交點(diǎn)位置即為新節(jié)點(diǎn)，新節(jié)點(diǎn)的數(shù)量與相應(yīng)交叉口所連接的路段數(shù)量相等；

(3)分別用曲線連接相鄰兩個(gè)路段上的新節(jié)點(diǎn)，若兩個(gè)相鄰路段之間不通，則刪去距離路網(wǎng)模型中已有的交叉口直線，保留新節(jié)點(diǎn)連接后的曲線，按照順序依次為距離路網(wǎng)模型中的所有交叉口進(jìn)行編號(hào)；按照順序依次為距離路網(wǎng)模型中的所有路段進(jìn)行編號(hào)；即可得到相應(yīng)的路網(wǎng)模型。

進(jìn)一步，步驟(2)中，所述圓的直徑為當(dāng)前交叉口的總寬度。

進(jìn)一步，所述步驟(3)還包括：若兩個(gè)相鄰路段之間相同，則保留距離路網(wǎng)模型中已有的交叉口直線。

進(jìn)一步，步驟一中，數(shù)據(jù)獲取模塊獲取車輛的軌跡數(shù)據(jù)以及地圖數(shù)據(jù)時(shí)，通過采用圓盤通信模型的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，以i和j為端點(diǎn)的路段e(i，j)的數(shù)據(jù)時(shí)延t(i，j)表示為

其中，t_hop為數(shù)據(jù)的一跳傳輸時(shí)延，t_hop＝p_size/s，p_size為數(shù)據(jù)包大小，s為數(shù)據(jù)傳輸帶寬。