[發明專利]基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法

在審

• 申請號: 202011259965.4
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112291102A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張立立;王心哲;許佳美;趙琦;劉建東
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院;北方工業大學;問九智慧科技有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王春麗

本發明涉及拓撲結構布設的技術領域，特別是涉及基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，引入最優剛性圖來進行拓撲優化，使路側單元網絡性能達到最好；包括以下步驟：S1、由車路協同路側單元構建無線傳感器網絡；S2、獲取無線傳感器網絡的通信網絡拓撲及其對應的賦權無向圖，形成基于剛性圖構建的拓撲圖，形成的拓撲結構是連通的，即每兩個車路協同路側單元至少有兩條可通信的鏈路；S3、根據最優剛性圖對步驟S2形成的拓撲圖進行處理，然后選擇鏈路權值較小的路徑構成無線傳感器網絡，形成基于最優剛性圖的網絡拓撲圖。

技術領域

本發明涉及拓撲結構布設的技術領域，特別是涉及基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法。

背景技術

受到安裝設備成本、安裝條件和通訊傳輸速率等影響，車路協同路側單元(RSU)的布設的拓撲結構將直接影響車路協同運行的效果和控制精度，因此非常必要對車路協同路側單元的布設拓撲的設計進行研究，來解決上述問題。

因此提出一種基于最優化剛性圖理論的車路協同路側單元布設拓撲設計方法。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，引入最優剛性圖來進行拓撲優化，使路側單元網絡性能達到最好。

本發明的基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，包括以下步驟：

S1、由車路協同路側單元構建無線傳感器網絡；

S2、獲取無線傳感器網絡的通信網絡拓撲及其對應的賦權無向圖，形成基于剛性圖構建的拓撲圖，形成的拓撲結構是連通的，即每兩個車路協同路側單元至少有兩條可通信的鏈路；

S3、根據最優剛性圖對步驟S2形成的拓撲圖進行處理，然后選擇鏈路權值較小的路徑構成無線傳感器網絡，形成基于最優剛性圖的網絡拓撲圖。

本發明的基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，所述車路協同路側單元包括車端、路側端和云端；車端負責車載端的海量數據實時處理和多傳感器數據融合，保證車輛在各種復雜的情況下穩定、安全行駛；路側端負責路況信息搜集與邊緣側計算，完成對路況的數字化感知和邊緣端算力部署；云端負責提供車-車、車-路間實時傳輸的信息管道。

本發明的基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，所述步驟S3中基于最優剛性圖的網絡拓撲圖：通信復雜程度最小，且刪除不屬于最優剛性圖的鏈接。

本發明的基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，所述步驟S3中基于最優剛性圖的網絡拓撲圖：最優剛性的邊的加權和是所有由相同頂點組成的剛性圖中最小的。

本發明的基于最優剛性圖的車路協同路側單元布設拓撲設計方法，所述步驟S3中基于最優剛性圖的網絡拓撲圖：最優剛性圖是所有剛性圖中所需鏈路數目及鏈路加權和最小的拓撲結構。

與現有技術相比本發明的有益效果為：剛性圖是不可變形的，意味著基于剛性圖構建的拓撲圖是穩定的，由剛性圖的性質可知形成的拓撲結構是連通的，即每兩個傳感器節點至少有兩條可通信的鏈路，具有真正的魯棒性，基于最優剛性圖形成的網絡拓撲在保證剛性圖的特性基礎上，選擇鏈路權值較小的路徑構成無線傳感器網絡，可以降低網絡的能量消耗和路徑損耗值，同時降低網絡的節點平均度和網絡的復雜性，由最優剛性圖的定義及以上的討論可知，最優剛性圖為通信復雜度最小的剛性圖，因此，引入最優剛性圖來進行拓撲優化可以使車路協同路側單元(RSU)網絡性能達到最好。

附圖說明

圖1是基于最優剛性圖構建的網絡拓撲圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。