基于車(chē)車(chē)通信的路況信息采集算法的研究

摘要：為了及時(shí)準確地獲取道路交通的路況信息，改進(jìn)了基于車(chē)車(chē)通信方式的交通信息采集算法，采用廣播通信方式，避免了周期性廣播帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )堵塞問(wèn)題，提出了基于車(chē)車(chē)通信方式的交通信息采集系統的工作方式及其工作流程。同時(shí)在NS 2網(wǎng)絡(luò )仿真器上進(jìn)行了仿真模擬及相應的算法驗證，通過(guò)與單播通信方式的比較，驗證了廣播方式下該交通信息采集算法的準確性。
關(guān)鍵詞：車(chē)車(chē)通信；交通信息采集；Ad Hoc；NS2

0 引言
關(guān)于車(chē)車(chē)通信的研究早在20世紀80年代在日本、歐美等國家紛紛啟動(dòng)。我國對車(chē)車(chē)通信的研究起步比較晚，主要有清華大學(xué)專(zhuān)家研究提出了一種基于車(chē)車(chē)通信的交通信息采集方法，設計了相應的無(wú)線(xiàn)交通信息服務(wù)系統(WTISS)原型；武漢理工大學(xué)的學(xué)者們在基于自組網(wǎng)的車(chē)車(chē)通信研究中，旨在通過(guò)車(chē)車(chē)通信解決交通中的緊急情況報警及剎車(chē)輔助等。
另外，上海交通大學(xué)研究一種基于A(yíng)d Hoc無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的自主式道路通行狀況信息系統，該系統主要是通過(guò)每輛車(chē)與對向車(chē)的自組網(wǎng)連接，并周期性地廣播自身車(chē)輛采集的信息，了解該車(chē)行駛前方道路的擁堵情況。該方案存在以下問(wèn)題：首先，當車(chē)輛密度較大時(shí)，周期性的信息廣播必然造成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的過(guò)載；第二，對于無(wú)對向車(chē)的單行線(xiàn)，以及對向車(chē)無(wú)車(chē)輛行駛的道路交通路況信息無(wú)法掌握；第三，由于該系統僅依賴(lài)對向車(chē)采集，其路網(wǎng)覆蓋率相對較低，實(shí)時(shí)性及信息覆蓋范圍會(huì )受到一定限制。本文提出的采集算法及系統工作流程旨在解決這些問(wèn)題。

1 車(chē)車(chē)通信過(guò)程
本文介紹的車(chē)車(chē)通信中，車(chē)輛間的交互信息為車(chē)輛自身采集信息，如何通過(guò)車(chē)輛自身采集信息獲得其當前的路況信息是本文的研究重點(diǎn)。
車(chē)輛自身采集信息的構成包括車(chē)輛行駛的路段(包括方向)、行駛距離、行駛時(shí)間、采集的時(shí)間戳，以及必要的車(chē)輛標識信息。其信息內容格式見(jiàn)表1。

圖1是車(chē)輛行駛過(guò)程，其中，A，B，C，…標識路段；d0表示路段起點(diǎn)的距離偏差；d1表示信息采集末端到路段末端的距離偏差；S0表示實(shí)際路段長(cháng)度；S表示車(chē)輛采集信息所行駛的路段長(cháng)度；(x1，y1，t1)，(x2，y2，t2)是車(chē)輛駛入和駛出路段的位置和時(shí)間。