CN113207080B - 一种vanet中的数据协作传输方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种VANET中的数据协作传输方法、装置及电子设备,该方法包括:在簇首车辆所在的第一车辆簇的第一成员车辆的历史车辆轨迹信息时序上不连续时,根据第一车辆簇中各个车辆在不同时刻的历史速度信息,确定第一成员车辆的相似车辆,使用相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序不连续的轨迹信息;基于时序连续的历史车辆轨迹信息确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。这样,可以减少路边单元之间进行的数据迁移,从而可以降低数据传输过程的时延。进而可以提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别是涉及一种VANET中的数据协作传输方法、装置及电子设备。
背景技术
随着通信技术的提高,物联网技术目前成为了研究热点,为了将车辆也纳入物联网中,车联网技术也成为了物联网技术中的重要分支,而VANET(Vehicular ad-hocnetwork,车辆自组网)是车联网技术中的重要环节。其中,该VANET是配置有通信设备的车辆间、以及该车辆与配备有移动边缘计算服务器的路边单元之间相互通信形成的自组网。
在VANET中,由于车辆的计算能力有限,因此,车辆会将不断产生的一些计算任务上传至路边单元进行计算。因此,有必要提高车辆与路边单元之间数据传输的效率,目前,通常是先将车辆划分成不同的车辆簇,并在每个车辆簇中选择一个簇首车辆,由该簇首车辆与路边单元进行通信,以将车辆簇中除簇首车辆之外的其他成员车辆的数据上传至路边单元。
然而当车辆在高速移动时,在该车辆发送任务计算请求到该车辆获得该任务计算请求对应的任务计算结果的过程中,可能会经过多个路边单元,并且,该任务计算请求对应的任务也可能会被分割为多个子任务,并发送给不同的路边单元,这将导致路边单元之间会进行频繁的数据迁移。因此,路边单元之间进行的数据迁移会大大增加整个数据传输过程的时延。从而会降低车辆与路边单元之间的数据传输效率。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种VANET中的数据协作传输方法、装置及电子设备,以实现提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆自组网VANET中的数据协作传输方法,应用于VANET系统中的簇首车辆,VANET系统包括多个车辆簇及多个路边单元,车辆簇由多个车辆组成,该方法包括:
获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
可选的,在基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息之后,该方法还包括:
在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,包括:
基于去除异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:历史位置异常信息,在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息,包括:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻的历史位置信息;
在该两个相邻时刻的历史位置信息之间的距离大于或等于该两个相邻时刻之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,确定该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息为异常历史位置信息;
去除包括该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息的车辆轨迹信息。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:历史时间异常信息,在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息,包括:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻,在该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息;
去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:重复车辆轨迹信息;
重复车辆轨迹信息为满足以下要求的车辆轨迹信息:
多个相邻时刻的车辆轨迹信息中的任两个时刻对应的车辆位置信息之间的距离值均小于或等于预设距离阈值;
在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息,包括:
在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在重复车辆轨迹信息时,采用重复车辆轨迹信息的平均值代替重复车辆轨迹信息。
可选的,在基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元之前,该方法还包括:
确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级,其中,优先级是对待传输数据的重要度值和紧急度值进行加权得到的;
根据待传输数据的优先级,确定待传输数据的传输方式,其中,传输方式包括:簇间传输;
在待传输数据的传输方式为簇间传输时,执行基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元的步骤。
可选的,基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,包括:
将时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到第一成员车辆的预测轨迹信息;
在处于第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,其中,预设要求为:该路边单元与第一成员车辆之间的距离,小于或等于待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
第二方面,本发明实施例还提供了VANET中的数据协作传输装置,应用于VANET系统中的簇首车辆,VANET系统包括多个车辆簇及多个路边单元,车辆簇由多个车辆组成,该装置包括:
数据传输请求获取模块,用于获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
连接寿命确定模块,用于在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
相似车辆确定模块,用于基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
历史车辆轨迹信息补充模块,用于基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
目标路边单元确定模块,用于基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
可选的,该装置包括:异常车辆轨迹信息去除模块,用于:
在基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息之后,在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息;
目标路边单元确定模块,具体用于:
基于去除异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:历史位置异常信息,异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻的历史位置信息;
在该两个相邻时刻的历史位置信息之间的距离大于或等于该两个相邻时刻之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,确定该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息为异常历史位置信息;
去除包括该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息的车辆轨迹信息。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:历史时间异常信息,异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻,在该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息;
去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息。
可选的,异常车辆轨迹信息包括:重复车辆轨迹信息;重复车辆轨迹信息为满足以下要求的车辆轨迹信息:
多个相邻时刻的车辆轨迹信息中的任两个时刻对应的车辆位置信息之间的距离值均小于或等于预设距离阈值;
异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在重复车辆轨迹信息时,采用重复车辆轨迹信息的平均值代替重复车辆轨迹信息。
可选的,该装置还包括:
优先级确定模块,用于在基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元之前,确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级,根据待传输数据的优先级,确定待传输数据的传输方式,其中,优先级是对待传输数据的重要度值和紧急度值进行加权得到的;传输方式包括:簇间传输;
在待传输数据的传输方式为簇间传输时,触发目标路边单元确定模块执行基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元的步骤。
可选的,目标路边单元确定模块,具体用于:
将时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到第一成员车辆的预测轨迹信息;
在处于第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,其中,预设要求为:该路边单元与第一成员车辆之间的距离,小于或等于待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一实施例的VANET中的数据协作传输方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的VANET中的数据协作传输方法的步骤。
第五方面,本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一实施例的VANET中的数据协作传输方法的步骤。
本发明实施例有益效果:
本发明实施例提供的一种VANET中的数据协作传输方法、装置及电子设备,可以应用于VANET系统中的簇首车辆,该簇首车辆可以在获取到自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息时,判断第一成员车辆的历史车辆轨迹信息是否为时序上不连续的轨迹信息,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;然后基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,这样,可以基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;最后基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。这样,可以减少路边单元之间进行的数据迁移,从而可以降低数据传输过程的时延。进而可以提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到上述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第一种实施方式的流程图;
图2为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第二种实施方式的流程图;
图3为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第三种实施方式的流程图;
图4为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输装置的结构示意图;
图5为本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术存在的问题,本发明实施例提供了一种VANET中的数据协作传输方法、装置及电子设备,以实现减少路边单元之间进行的数据迁移,降低数据传输过程的时延。进而提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。
下面,首先对本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法进行介绍,如图1所示,为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第一种实施方式的流程图,该方法可以包括:
S110,获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在一些示例中,在VANET网络中,通常可以对该VANET中所有的车辆进行分簇,然后确定出每个车辆簇中的簇首车辆。当一个簇中的任一成员车辆存在要发送的数据时,可以先向该成员车辆所在簇的簇首车辆发送数据传输请求。
在又一些示例中,该存在要发送的数据的车辆可以是第一成员车辆,该存在要发送的数据的车辆所在的车辆簇可以是第一车辆簇。
在第一成员车辆在发送数据传输请求时,还可以将第一成员车辆的历史车辆轨迹信息发送至簇首车辆。
因此,该第一车辆簇的簇首车辆可以获取到第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息。
在一些示例中,该历史车辆轨迹信息为车辆在运动过程中形成的一系列带有时序性特征的空间点的集合,每个空间点都具有时间信息、位置信息和速度信息。
例如,该历史车辆轨迹信息T可以表示为:
T={pos1,pos2,…,posi,…,posn},posi=(ti,pi,vi)
其中,posi是该集合中的第i个空间点,1≤i≤n,n为该集合中空间点的总数,ti为第i个空间点所对应的时刻、pi为第i个空间点在时刻ti时所对应的位置信息、 为第i个空间点在时刻ti时所对应的东西向坐标、为第i个空间点在时刻ti时所对应的南北向坐标,vi为第i个空间点在时刻ti时所对应的速度信息。
S120,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
S130,基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
S140,基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
在获取到第一成员车辆的历史轨迹信息后,可以基于历史轨迹信息来预测该第一成员车辆的未来一段时间的轨迹信息,为了提高对该第一成员车辆的未来一段时间的轨迹信息的预测的准确度,可以先判断该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息是不是时序上连续的轨迹信息。
在一些示例中,该时序上连续的轨迹信息是指该历史车辆轨迹信息中的任两个相邻时刻之间的间隔相同或相似。
当该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息是时序上连续的轨迹信息时,则可以使用该时序上连续的轨迹信息来预测该第一成员车辆未来一段时间的轨迹信息,进而可以基于该未来一段时间的轨迹信息来确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
车辆的轨迹数据在采集与传输过程中,由于全球定位系统设备的信号会受到遮蔽而导致无法接收信号(如受到隧道、地下停车场等遮蔽),使得最终采集到的轨迹信息可能是存在时间段缺失的轨迹信息,也即不是时序上连续的轨迹信息。
当该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息不是时序上连续的轨迹信息时,此时,可以使用与该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆轨迹对该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息进行补充。
在一些示例中,当存在与该第一成员车辆的连接寿命最大的车辆时,该与第一成员车辆的连接寿命最大的车辆则具有与第一成员车辆最相似的车辆轨迹信息,因此,可以将与第一成员车辆的连接寿命最大的车辆确定为相似车辆。
为了确定该相似车辆,可以根据第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;然后基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆。
在一些示例中,两车辆之间的连接寿命是根据车辆的相对距离以及相对速度计算的。车辆在道路行驶过程中会涉及到更换车道的行为,因此将每辆车的速度划分为一个二维向量,同时将两车辆的相对距离变量分解为与速度分量相对应的二维向量。假设车辆在东西方向上直线行驶,基于更换车道的问题,将速度分解为东西方向的速度分量和南北方向的速度分量,将距离分解为东西方向的距离分量和南北方向的距离分量。
当车辆行驶出另一车辆的通信范围时,视作其连接断开。那么在计算两车辆之间的连接寿命时,会有三种情况:一是位于后方的车辆的当前速度快于位于前方的车辆的当前速度;二是位于后方的车辆的当前速度慢于位于前方的车辆的当前速度;三是位于后方的车辆的当前速度与位于前方的车辆的当前速度相等。在这三种情况下两车辆之间的连接寿命的计算公式如下所示:
其中:
LTrf(t)表示车辆r和车辆f之间的连接寿命,vr(t)表示位于后方的车辆的当前速度,vf(t)表示位于前方的车辆的当前速度,Δtc表示后方的车辆追上前方的车辆的时间,Δtb表示当前前方的车辆驶出后方的车辆通信范围的时间,WE表示车辆行驶方向,表示车辆r和车辆f在东西方向上的相对距离,表示车辆f在东西方向上的当前速度,表示车辆r在东西方向上的当前速度,t为时间参数。
通过上述的公式,可以计算的到该第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,然后将与该第一成员车辆的连接寿命最大的车辆确定为相似车辆。
在确定出相似车辆后,则可以基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息。
具体的,可以先确定该时序上不连续的轨迹信息中中断的轨迹信息对应的中断时间段,然后在相似车辆的轨迹信息中,确定出与该中断时间段相同或相似时间段,然后使用该相似车辆的轨迹信息中与该中断时间段相同或相似时间段对应的轨迹信息,做该为中断时间段的轨迹信息,从而可以得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息。
例如,假设第一成员车辆的轨迹信息中,时刻T1与时刻T2之间对应的轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息。则可以在该相似车辆的轨迹信息中,确定出该时刻T1与时刻T2之间对应的轨迹信息为该第一成员车辆的时序上不连续的轨迹信息,然后对该第一成员车辆的历史车辆轨迹信息进行补充,从而可以得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息。
S150,基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
在得到该第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息后,可以在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
通过本发明实施例,可以在获取到自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息时,判断第一成员车辆的历史车辆轨迹信息是否为时序上不连续的轨迹信息,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中除第一成员车辆外的各个车辆的历史车辆轨迹信息;并根据第一成员车辆在不同时刻的历史速度信息和各个车辆在不同时刻的历史速度信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;然后基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,这样,可以基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;最后基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。这样,可以减少路边单元之间进行的数据迁移,从而可以降低数据传输过程的时延。进而可以提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。
在图1所示的一种VANET中的数据协作传输方法的基础上,本发明实施例还提供了一种可能的实现方式,如图2所示,为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第二种实施方式的流程图,该方法可以包括:
S210,获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
S220,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
S230,基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
S240,基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
S250,在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息;
S260,基于去除异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
在一些示例中,在得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息后,可能会存在异常点,该异常点可能是由于GPS设备在定位过程中受到大气层影响、环境造成的信号遮蔽、其他信的号干扰等影响,导致最终获取到的轨迹信息中出现了部分异常轨迹信息,主要表现为位置异常、时间异常或者轨迹信息重复,而轨迹信息重复点体现在在某个时间段内车辆可能并没有进行移动,这时的轨迹数据中可能会出现冗余的位置信息点。
因此,在得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息后,需要对该时序连续的历史车辆轨迹信息中的异常车辆轨迹信息进行去除。
在一些示例中,该异常车辆轨迹信息可以是历史位置异常信息。此时,可以可以采用如下方式,确定该时序连续的历史车辆轨迹信息中是否存在历史位置异常信息:
A1,获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻的历史位置信息;
A2,在该两个相邻时刻的历史位置信息之间的距离大于或等于该两个相邻时刻之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,确定该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息为异常历史位置信息;
A3,去除包括该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息的车辆轨迹信息。
在一些示例中,异常历史位置信息主要表现为在历史车辆轨迹信息T={pos1,pos2,…,posu,posv,…,posn}中的两个相邻时刻tu和tv对应的空间点posu和posv满足:
duv>|tu-tv|*vmax
可见,当两个相邻时刻tu和tv对应历史位置信息间的距离大于或等于该两个相邻时刻tu和tv之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,则可以确定该时刻tv对应历史位置信息为异常历史位置信息。
在确定出该时刻tv对应历史位置信息为异常历史位置信息后,可以在时序连续的历史车辆轨迹信息中,去除该时刻tv对应历史位置信息。然后可以基于去除异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
在一些示例中,该异常车辆轨迹信息也可以是历史时间异常信息,此时,可以可以采用如下方式,确定该时序连续的历史车辆轨迹信息中是否存在历史位置异常信息:
B1,获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻,在该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息;
B2,去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息。
在一些示例中,历史时间异常信息主要体现在历史车辆轨迹信息T={pos1,pos2,…,posu,posv,…,posn}中的两个相邻时刻tu和tv对应的空间点posu和posv满足:
Δt=tv-tu≤0
可见,当该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,则会出现时间序列错乱,此时可以确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息,也即确定posv中的tv为历史时间异常信息。
然后可以从时序连续的历史车辆轨迹信息中,去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息,也即去除posv。
在一些示例中,该异常车辆轨迹信息还可以是重复车辆轨迹信息;该重复车辆轨迹信息为满足以下要求的车辆轨迹信息:
多个相邻时刻的车辆轨迹信息中的任两个时刻对应的车辆位置信息之间的距离值均小于或等于预设距离阈值;
例如,假设历史车辆轨迹信息T={pos1,pos2,…,posu,posv,posk,…,posn}中的三个相邻时刻为tu、tv和tk,该三个相邻时刻tu、tv和tk所对应的车辆位置信息pu、pv和pk,则该车辆位置信息pu、pv和pk中任两个车辆位置信息之间的距离值为:
当duv、duk以及dvk均小于或等于预设距离阈值时,则说明该相邻时刻tu、tv和tk所对应的车辆轨迹信息为重复车辆轨迹信息。其中,该预设距离阈值为预先设置的距离值,该预设距离阈值可以设置为15m、20m等。
为了减少该重复车辆轨迹信息对预测结果的影响,可以对该重复车辆轨迹信息进行处理。也即在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息。
具体的,可以在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在重复车辆轨迹信息时,采用重复车辆轨迹信息的平均值代替重复车辆轨迹信息。
例如,可以先计算相邻时刻tu、tv和tk所对应的车辆轨迹信息的平均值posreplace,然后用该posreplace代替posu、posv和posk。
treplace=(tu+tv+tk)/3,vreplace=(vu+vv+vk)/3,
通过本发明实施例,对时序连续的历史车辆轨迹信息中的异常车辆轨迹信息进行处理,可以使得在确定目标路边单元时更准确,从而可以进一步提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。
可以理解的是,本发明实施例的第二种实施方式中的步骤S210~S240,与本发明实施例的第一种实施方式中的步骤S110~S140相同或相似,这里不再赘述。
在图1所示的一种VANET中的数据协作传输方法的基础上,本发明实施例还提供了一种可能的实现方式,如图3所示,为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输方法第三种实施方式的流程图,该方法可以包括:
S310,获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
S320,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
S330,基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
S340,基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
S350,确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级,其中,优先级是对待传输数据的重要度值和紧急度值进行加权得到的;
S360,根据待传输数据的优先级,确定待传输数据的传输方式,其中,传输方式包括:簇间传输;
S370,在待传输数据的传输方式为簇间传输时,基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
S380,在传输方式为簇内传输时,将第一车辆簇中任一成员车辆的通信范围内的路边单元,确定为目标路边单元。
在一些示例中,不同的待传输数据通常可以具有不同的优先级,因此,为了针对不同优先级的待传输数据,选择的目标路边单元也不同。因此,为了更准确的选择目标路边单元,可以基于待传输数据的重要度值和紧急度值,来确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级。
在一些示例中,待传输数据的紧急度可以是根据该待传输数据的最大传输时延来划分的。因此,上述的第一成员车辆在向簇首车辆发送数据传输请求时,可以同时发送该待传输数据的最大传输时延,然后该簇首车辆可以基于预先设置的紧急度划分表来确定出该待传输数据的紧急度。如表1所示,为待传输数据的紧急程度划分表。可见,当待传输数据的最大传输时延小于或等于2s时,则说明该待传输数据最紧急,其紧急度值为1;当待传输数据的最大传输时延在2s和4s之间时,则该说明该待传输数据的紧急度较高,其紧急度值为2;当待传输数据的最大传输时延在4s和6s之间时,则该说明该待传输数据的紧急度一般,其紧急度值为3;当待传输数据的最大传输时延大于8s时,则该说明该待传输数据的紧急度最低,其紧急度值为4;
在一些示例中,上述的第一成员车辆在向簇首车辆发送数据传输请求时,可以同时发送该待传输数据的重要度值,该重要度值用于表征该待传输数据的重要程度的,例如,如表2所示,为待传输数据的重要度划分表,可见,当该待传输数据极其重要时,其重要度值为1;当该待传输数据非常重要时,其重要度值为2;当该待传输数据比较重要时,其重要度值为3;当该待传输数据一般重要时,其重要度值为4;当该待传输数据不重要时,其重要度值为5;
表1待传输数据的紧急程度划分表
紧急度 | 紧急度值 | 最大时延(Tolerance) |
紧急 | 1 | Tolerance≤2s |
高 | 2 | 2s<Tolerance≤4s |
一般 | 3 | 4s<Tolerance≤8s |
低 | 4 | Tolerance>8s |
表2待传输数据的重要度划分表
重要程度 | 值 |
极其重要 | 1 |
非常重要 | 2 |
比较重要 | 3 |
一般重要 | 4 |
不重要 | 5 |
在一些示例中,在基于待传输数据的重要度值和紧急度值,来确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级时,可以通过以下步骤:
Priority=Normalization(α*Importance+β*Emergency)
来计算该待传输数据的优先级Priority,其中,Normalization函数的作用是对加权后的值进行归一化处理,最终将待传输数据的优先级Priority归一化至[0,1]区间。Importance为重要度值,Emergency为紧急度值,α和β是重要度值Importance和紧急度值Emergency的权值,并且α+β=1。
通过该公式可见,当待传输数据的优先级越小,则说明优先级越高,当该待传输数据的优先级越大,则说明优先级越低。
在得到待传输数据的优先级后,可以根据待传输数据的优先级,确定待传输数据的传输方式。
当该待传输数据的优先级大于预设优先级阈值时,则说明该待传输数据具有较低的优先级,可以延迟传输,因此,可以对该待传输数据采用簇间传输的方式进行传输。
当该待传输数据的优先级小于或等于预设优先级阈值时,则说明该待传输数据具有较高的优先级,不能延迟传输,因此,可以对该待传输数据采用簇内传输的方式进行传输。
在一些示例中,当对该待传输数据采用簇间传输的方式进行传输时,可以将时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到第一成员车辆的预测轨迹信息;然后在处于第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,其中,预设要求为:该路边单元与第一成员车辆之间的距离,小于或等于待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
例如,当处于该第一成员车辆的预测轨迹信息中的路边单元有多个,并且,与第一成员车辆之间的距离,小于或等于待传输数据的最大传输时延对应的传输距离的路边单元有多个时,可以选择该多个路边单元中,距离第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,这样,可以减少车辆在后续运动过程中,数据在路边单元之间的传输,进而可以提高待传输数据的传输效率。
在一些示例中,在确定出目标路边单元后,该簇首车辆可以为该待传输数据规划出一条数据传输路径,然后将该规划出的数据传输路径和选择的目标路边单元的标识信息发送给第一成员车辆,这样,可以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,按照该数据传输路径将待传输数据发送至目标路边单元。
在又一些示例中,该簇首车辆可以仅将选择的目标路边单元的标识信息发送给第一成员车辆,由第一成员车辆规划数据传输路径,这也是可以的。
在一些示例中,在规划数据传输路径时,可以沿着该预测轨迹信息,选择与该第一车辆簇最边缘的成员车辆的连接寿命最长的邻居车辆簇的最外层车辆作为第一个跨簇中继车辆,然后选择与该邻居车辆簇的最边缘的成员车辆的连接寿命最长的下一邻居车辆簇的最外层车辆作为第二个跨簇中继车辆,随后以此类推,直至选择的最后一个中继车辆的通信范围中包含该目标路边单元。这样,便可以完成对待传输数据的数据传输路径的规划。
通过本发明实施例,可以针对不同优先级的待传输数据,采用不同的数据传输方式进行传输,从而可以实现更准确的数据传输效率的控制。
可以理解的是,本发明实施例的第三种实施方式中的步骤S310~S340,与本发明实施例的第一种实施方式中的步骤S110~S140相同或相似,这里不再赘述。
相应于上述的方法实施例,本发明实施例还提供了一种VANET中的数据协作传输装置,该装置可以应用于VANET系统中的簇首车辆,VANET系统包括多个车辆簇及多个路边单元,车辆簇由多个车辆组成,如图4所示,为本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输装置的结构示意图,该装置可以包括:
数据传输请求获取模块410,用于获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
连接寿命确定模块420,用于在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
相似车辆确定模块430,用于基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
历史车辆轨迹信息补充模块440,用于基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
目标路边单元确定模块450,用于基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
通过本发明实施例的一种VANET中的数据协作传输装置,可以应用于VANET系统中的簇首车辆,该簇首车辆可以在获取到自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息时,判断第一成员车辆的历史车辆轨迹信息是否为时序上不连续的轨迹信息,在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;然后基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,这样,可以基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;最后基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。这样,可以减少路边单元之间进行的数据迁移,从而可以降低数据传输过程的时延。进而可以提高车辆与路边单元之间的数据传输效率。
在一些示例中,该装置包括:异常车辆轨迹信息去除模块,用于:
在基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息之后,在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除异常车辆轨迹信息;
目标路边单元确定模块450,具体用于:
基于去除异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元。
在一些示例中,异常车辆轨迹信息包括:历史位置异常信息,异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻的历史位置信息;
在该两个相邻时刻的历史位置信息之间的距离大于或等于该两个相邻时刻之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,确定该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息为异常历史位置信息;
去除包括该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息的车辆轨迹信息。
在一些示例中,异常车辆轨迹信息包括:历史时间异常信息,异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
获取第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻,在该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息;
去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息。
在一些示例中,异常车辆轨迹信息包括:重复车辆轨迹信息;重复车辆轨迹信息为满足以下要求的车辆轨迹信息:
多个相邻时刻的车辆轨迹信息中的任两个时刻对应的车辆位置信息之间的距离值均小于或等于预设距离阈值;
异常车辆轨迹信息去除模块,具体用于:
在第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在重复车辆轨迹信息时,采用重复车辆轨迹信息的平均值代替重复车辆轨迹信息。
在一些示例中,该装置还包括:
优先级确定模块,用于在基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元之前,确定数据传输请求所请求传输的待传输数据的优先级,根据待传输数据的优先级,确定待传输数据的传输方式,其中,优先级是对待传输数据的重要度值和紧急度值进行加权得到的;传输方式包括:簇间传输;
在待传输数据的传输方式为簇间传输时,触发目标路边单元确定模块执行基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元的步骤。
在一些示例中,目标路边单元确定模块450,具体用于:
将时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到第一成员车辆的预测轨迹信息;
在处于第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,其中,预设要求为:该路边单元与第一成员车辆之间的距离,小于或等于待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504,其中,处理器501,通信接口502,存储器503通过通信总线504完成相互间的通信,
存储器503,用于存放计算机程序;
处理器501,用于执行存储器503上所存放的程序时,实现上述任一实施例所示的一种VANET中的数据协作传输方法的步骤,例如,可以实现如下步骤:
获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所示的一种VANET中的数据协作传输方法的步骤,例如,可以实现如下步骤:
获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一实施例所示的一种VANET中的数据协作传输方法的步骤,例如,可以执行如下步骤:
获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
本发明实施例还提供了一种计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一实施例所示的一种VANET中的数据协作传输方法的步骤,例如,可以执行如下步骤:
获取簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,确定第一成员车辆与各个车辆的连接寿命;
基于第一成员车辆与各个车辆的连接寿命,在第一车辆簇中确定第一成员车辆的相似车辆,其中,相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充时序上不连续的轨迹信息,得到第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
基于时序连续的历史车辆轨迹信息,在多个路边单元中确定目标路边单元,并将目标路边单元的标识信息发送至第一成员车辆,以使得第一成员车辆基于目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至目标路边单元。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于方法、装置、电子设备等实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种车辆自组网VANET中的数据协作传输方法,其特征在于,应用于VANET系统中的簇首车辆,所述VANET系统包括多个车辆簇及多个路边单元,所述车辆簇由多个车辆组成,所述方法包括:
获取所述簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,所述历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
在所述第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取所述第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据所述各车辆的当前速度以及所述各车辆的当前位置信息,确定所述第一成员车辆与所述各个车辆的连接寿命;
基于所述第一成员车辆与所述各个车辆的连接寿命,在所述第一车辆簇中确定所述第一成员车辆的相似车辆,其中,所述相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
基于所述相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充所述时序上不连续的轨迹信息,得到所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
将所述时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到所述第一成员车辆的预测轨迹信息;在处于所述第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离所述第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,并将所述目标路边单元的标识信息发送至所述第一成员车辆,以使得所述第一成员车辆基于所述目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至所述目标路边单元,其中,所述预设要求为:该路边单元与所述第一成员车辆之间的距离,小于或等于所述待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充所述时序上不连续的轨迹信息,得到所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息之后,所述方法还包括:
在所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除所述异常车辆轨迹信息;
所述基于所述时序连续的历史车辆轨迹信息,在所述多个路边单元中确定目标路边单元,包括:
基于所述去除所述异常车辆轨迹信息后的时序连续的历史车辆轨迹信息,在所述多个路边单元中确定目标路边单元。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述异常车辆轨迹信息包括:历史位置异常信息,所述在所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除所述异常车辆轨迹信息,包括:
获取所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻的历史位置信息;
在该两个相邻时刻的历史位置信息之间的距离大于或等于该两个相邻时刻之间的时间段与预设行驶速度的乘积时,确定该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息为异常历史位置信息;
去除包括该两个相邻时刻的历史位置信息中的后一历史位置信息的车辆轨迹信息。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述异常车辆轨迹信息包括:历史时间异常信息,所述在所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除所述异常车辆轨迹信息,包括:
获取所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中任两个相邻时刻,在该两个相邻时刻中的后一时刻与前一时刻的差值小于或等于0时,确定该两个相邻时刻中的后一时刻为历史时间异常信息;
去除包括该两个相邻时刻中的后一时刻的车辆轨迹信息。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述异常车辆轨迹信息包括:重复车辆轨迹信息;
所述重复车辆轨迹信息为满足以下要求的车辆轨迹信息:
多个相邻时刻的车辆轨迹信息中的任两个时刻对应的车辆位置信息之间的距离值均小于或等于预设距离阈值;
所述在所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在异常车辆轨迹信息时,去除所述异常车辆轨迹信息,包括:
在所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息中存在重复车辆轨迹信息时,采用所述重复车辆轨迹信息的平均值代替所述重复车辆轨迹信息。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述时序连续的历史车辆轨迹信息,在所述多个路边单元中确定目标路边单元之前,所述方法还包括:
确定所述数据传输请求所请求传输的所述待传输数据的优先级,其中,所述优先级是对所述待传输数据的重要度值和紧急度值进行加权得到的;
根据所述待传输数据的优先级,确定所述待传输数据的传输方式,其中,所述传输方式包括:簇间传输;
在所述待传输数据的传输方式为簇间传输时,执行所述基于所述时序连续的历史车辆轨迹信息,在所述多个路边单元中确定目标路边单元的步骤。
7.一种VANET中的数据协作传输装置,其特征在于,应用于VANET系统中的簇首车辆,所述VANET系统包括多个车辆簇及多个路边单元,所述车辆簇由多个车辆组成,所述装置包括:
数据传输请求获取模块,用于获取所述簇首车辆自身所在的第一车辆簇的第一成员车辆发送的数据传输请求和历史车辆轨迹信息,其中,所述历史车辆轨迹信息为车辆在不同时刻时的历史位置信息和历史速度信息;
连接寿命确定模块,用于在所述第一成员车辆的历史车辆轨迹信息为时序上不连续的轨迹信息时,获取所述第一车辆簇中各车辆的当前速度以及各车辆的当前位置信息,并根据所述各车辆的当前速度以及所述各车辆的当前位置信息,确定所述第一成员车辆与所述各个车辆的连接寿命;
相似车辆确定模块,用于基于所述第一成员车辆与所述各个车辆的连接寿命,在所述第一车辆簇中确定所述第一成员车辆的相似车辆,其中,所述相似车辆为与第一成员车辆的历史车辆轨迹信息相似的车辆;
历史车辆轨迹信息补充模块,用于基于所述相似车辆的历史车辆轨迹信息,补充所述时序上不连续的轨迹信息,得到所述第一成员车辆的时序连续的历史车辆轨迹信息;
目标路边单元确定模块,用于将所述时序连续的历史车辆轨迹信息输入至预先训练得到的长短期记忆人工神经网络模型中,得到所述第一成员车辆的预测轨迹信息;在处于所述第一成员车辆的预测轨迹信息中的多个路边单元中,选择满足预设要求并且距离所述第一成员车辆最远的路边单元为目标路边单元,并将所述目标路边单元的标识信息发送至所述第一成员车辆,以使得所述第一成员车辆基于所述目标路边单元的标识信息,将待传输数据发送至所述目标路边单元,其中,所述预设要求为:该路边单元与所述第一成员车辆之间的距离,小于或等于所述待传输数据的最大传输时延对应的传输距离。
8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202110303369.XA CN113207080B (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种vanet中的数据协作传输方法、装置及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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