一种基于车载网络的车辆快速避障方法和系统
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，具体地说是一种基于车载网络的车辆快速避障方法和系统。
背景技术
随着城市化的进程不断加快，人们的生活水平提高，城市内汽车成为出行的主要工具。但是车辆的增多导致堵车等状况的出现越发频繁。因此当人们健康出现问题时，如何保证人们可以抵达医院快速就诊或者救护车的及时到达，是医院和病人应当考虑的重要问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于车载网络的车辆快速避障方法和系统，能够有效解决因突发道路状况带来的交通受阻对应急车辆的影响，实现应急车辆快速到达目的地。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于车载网络的车辆快速避障方法，针对城市环境下AODV路由协议，处于网络中的车辆可以借助路由协议进行消息的快速转发，拥堵处车辆将车辆状态信息和位置信息进行专项传递，需求车辆通过优先接受相关拥堵信息来判断行驶路线；
需求车辆提取拥堵车辆所提供的位置信息和拥挤程度，在车载地图上用颜色实时标注拥堵处的位置，实时更新相关信息，根据地图中标注的位置信息进行行驶。
本方法利用车载网络，借助V2X(Vehicle to everything,车与万物)来实现多方智能协同来对道路交通状况进行管理，需求车辆通过借助车载网络的消息快速传递功能，可以有效降低因突发拥堵状况所带来的延误状况的发生，如急诊车辆的治疗延误发生频率，针对城市场景下的车辆运行状况，对车载网路由协议进行优化，提高城市中急诊车辆对突发拥堵状况的处理能力。
优选的，所述需求车辆为急诊车辆。通过本方法的将城市中因突发状况导致的拥堵信息快速传递，急诊车辆可以提前避免因道路拥堵带来的治疗不利因素，降低因突发拥堵状况所带来的治疗延误等情况的频率，提高治疗成功的可能性。
优选的，当车辆处于堵车等无法快速通行路况时，运行中的车辆通过判断自身前进速度和移动距离，生成携带堵车信息的RREQ(Route Requests，路由发现请求)消息，出现道路拥堵情况时，拥堵标志位置1，否则置0；处于堵车或移动缓慢的车辆通过判断自身状况给定拥堵程度信息。
进一步的，RREQ路由请求数据包数据包括RREQ数据包ID、目的节点IP地址、目的节点的序列号、源节点的IP地址以及源节点的序列号。
优选的，RREQ路由请求数据包携带包括拥堵标志位、拥堵程度位、以及拥堵处的经纬度。
进一步的，拥堵信息的计算过程如下：
其中，Tmin表示车辆截取的判定时间段，Dnow-Dori表示发送判定时间段内车辆的移动距离，vavg表示当前车辆在判定时间段内的移动速度；
其中，vmin表示所在城市道路限速最低值，L为拥堵程度判定值；
不同的L值区间对应不同的拥堵程度等级，并对应不同的地图颜色预警。
具体的，RREQ消息携带发送获取的自身位置信息，当处于堵车的中间车辆接收到所述RREQ消息时，更新自身的位置信息并判断拥堵程度是否加大，从而选择是否更新拥堵标志位和携带的位置信息；
当不堵车的中间节点接收到所述RREQ消息时，在判断自身并不处于堵车状态时，选择携带该位置信息和堵车标志位并继续向外界转发RREQ消息；
所述需求车辆在运行期间，接收到拥堵标志位信息较大的RREQ消息后，优先建立相关链路连接，从而获取发送堵车信息的车辆位置信息，通过对获得的位置信息进行处理，在车载地图软件上快速呈现出拥堵路段，判断出堵车区间，从而避开拥挤路段，快速抵达目的地。
本发明还要求保护一种基于车载网络的车辆快速避障系统，包括拥堵信息发布部分和需求车辆信息获取部分，
拥堵信息发布部分，拥堵处车辆通过将车辆状态信息和位置信息生成携带堵车信息的RREQ消息进行信息传递；
设需求车辆为目的节点，目的节点提取拥堵车辆所提供的位置信息和拥挤程度，在车载地图上用颜色实时标注拥堵处的位置，实时更新相关信息，根据地图中标注的位置信息进行行驶。
该系统可以将城市中因突发状况导致的拥堵信息快速传递出去，对拥堵处的车辆状态信息和位置信息进行快速转向传递，有利于需求车辆如急诊车辆对拥堵信息的快速获取和精准判断，使急诊车辆可以提前避免因道路拥堵带来的治疗不利因素，提高治疗成功的可能性。
优选的，RREQ路由请求数据包数据包括RREQ数据包ID、目的节点IP地址、目的节点的序列号、源节点的IP地址以及源节点的序列号，RREQ路由请求数据包携带包括拥堵标志位、拥堵程度位、以及拥堵处的经纬度；计算拥堵程度判定值，并划分拥堵程度等级，不同的拥堵程度等级对应不同的拥堵程度位和地图颜色。
拥堵信息的计算过程如下：
其中，Tmin表示车辆截取的判定时间段，Dnow-Dori表示发送判定时间段内车辆的移动距离，vavg表示当前车辆在判定时间段内的移动速度；
其中，vmin表示所在城市道路限速最低值，L为拥堵程度判定值；
不同的L值区间对应不同的拥堵程度等级，并对应不同的地图颜色预警。
进一步的，当处于堵车的中间车辆接收到所述RREQ消息时，更新自身的位置信息并判断拥堵程度是否加大，从而选择是否更新拥堵标志位和携带的位置信息；当不堵车的中间节点接收到所述RREQ消息时，在判断自身并不处于堵车状态时，选择携带该位置信息和堵车标志位并继续向外界转发RREQ消息；
需求车辆在运行期间，接收到拥堵标志位信息较大的RREQ消息后，优先建立相关链路连接，从而获取发送堵车信息的车辆位置信息，通过对获得的位置信息进行处理，在车载地图软件上快速呈现出拥堵路段，判断出堵车区间，从而避开拥挤路段，快速抵达目的地。
本发明的一种基于车载网络的车辆快速避障方法和系统与现有技术相比，具有以下有益效果：
通过该方法和系统，可以有效解决因突发道路状况带来的交通受阻对急诊车辆等特殊车辆的影响，是急诊车辆等特殊车辆能够快速达到目的地，从而提高救治的成功率。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的目的节点接收RREQ数据包后处理流程优化；
图2是本发明一个实施例提供的拥堵程度等级说明和颜色设置实例；
图3是本发明一个实施例提供的携带拥堵信息的RREQ数据包实例；
图4是本发明一个实施例提供的目的节点对接收信息的处理流程展示图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
随着车载网络技术的不断发展，处于网络中的车辆可以借助路由协议进行消息的快速转发，是未来智能交通系统发展不可或缺的一部分。借助车载自组织网络中“人-车-路”的多方协同，拥堵信息可以在参与网络搭建的车辆间快速传递，从而使急诊车辆有效避开无法快速通过的路段，提高患者救治的成功率。但是作为整个车载网络系统的核心，现有的路由协议在城市环境下并不针对拥堵状况进行信息的快速传递。基于此，本发明对路由协议进行部分优化，针对拥堵信息状态进行快速判断及转发，使急诊车辆可以快速判断前进道路是否拥堵从而顺利抵达目的地。
本发明实施例提供了一种基于车载网络的车辆快速避障方法，针对城市环境下AODV路由协议，处于网络中的车辆可以借助路由协议进行消息的快速转发，拥堵处车辆将车辆状态信息和位置信息进行专项传递，需求车辆通过优先接受相关拥堵信息来判断行驶路线；
急诊车辆提取拥堵车辆所提供的位置信息和拥挤程度，在车载地图上用颜色实时标注拥堵处的位置，实时更新相关信息，根据地图中标注的位置信息进行行驶。
本方法利用车载网络，借助V2X(Vehicle to everything,车与万物)来实现多方智能协同来对道路交通状况进行管理，需求车辆通过借助车载网络的消息快速传递功能，可以有效降低因突发拥堵状况所带来的延误状况的发生，如急诊车辆的治疗延误发生频率，针对城市场景下的车辆运行状况，对车载网路由协议进行优化，提高城市中急诊车辆对突发拥堵状况的处理能力。
通过本方法的将城市中因突发状况导致的拥堵信息快速传递，急诊车辆可以提前避免因道路拥堵带来的治疗不利因素，降低因突发拥堵状况所带来的治疗延误等情况的频率，提高治疗成功的可能性。
当车辆处于堵车等无法快速通行路况时，运行中的车辆通过判断自身前进速度和移动距离，生成携带堵车信息的RREQ(Route Requests，路由发现请求)消息，出现道路拥堵情况时，拥堵标志位置1，否则置0；处于堵车或移动缓慢的车辆通过判断自身状况给定拥堵程度信息。
拥堵信息的计算过程如下：
其中，Tmin表示车辆截取的判定时间段，Dnow-Dori表示发送判定时间段内车辆的移动距离，vavg表示当前车辆在判定时间段内的移动速度；
其中，vmin表示所在城市道路限速最低值，L为拥堵程度判定值；
不同的L值区间对应不同的拥堵程度等级，并对应不同的地图颜色预警。拥堵程度等级和地图颜色预警如图2所示。
RREQ路由请求数据包数据包括RREQ数据包ID、目的节点IP地址、目的节点的序列号、源节点的IP地址以及源节点的序列号。RREQ路由请求数据包携带包括拥堵标志位、拥堵程度位、以及拥堵处的经纬度，如图3所示。
RREQ消息中除了携带拥堵信息标志外，也携带发送获取的自身位置信息，当处于堵车的中间车辆接收到所述RREQ消息时，更新自身的位置信息并判断拥堵程度是否加大，从而选择是否更新拥堵标志位和携带的位置信息；
当不堵车的中间节点接收到所述RREQ消息时，在判断自身并不处于堵车状态时，选择携带该位置信息和堵车标志位并继续向外界转发RREQ消息。
所述需求车辆在运行期间，接收到拥堵标志位信息较大的RREQ消息后，优先建立相关链路连接，从而获取发送堵车信息的车辆位置信息，通过对获得的位置信息进行处理，在车载地图软件上快速呈现出拥堵路段，判断出堵车区间，从而避开拥挤路段，完成快速抵达目的地的需求。如图4所示为目的节点(急诊车辆)对接收到的位置信息的处理流程图。
本发明还要求保护一种基于车载网络的车辆快速避障系统，包括拥堵信息发布部分和需求车辆信息获取部分。
针对城市环境下AODV路由协议，对拥堵处的车辆状态信息和位置信息进行快速专项传递，急诊车辆的对拥堵信息的快速获取和精准判断。运行中的车辆通过判断自身的前进速度来判断所处的状态，RREQ路由请求数据包可以携带拥堵标志位、拥堵程度位、拥堵处的经纬度等信息，当车辆判断自身处于拥堵状态后，向外界进行路由请求的RREQ数据包应携带对当前拥堵程度的判断和拥堵处的位置信息，从而可以实现向外发布拥堵信息，拥堵标志位置1，否则置0。
急诊车辆选择优先接受拥堵标志位信息为1的路由链接请求，并建立连接获取相关信息。利用急救车辆专用地图软件对拥堵处位置信息进行快速处理，使地图上快速呈现堵车的道路信息，从而使急诊车辆提前避开拥堵道路，快速抵达目的地。
拥堵信息发布部分：
当车辆处于堵车等无法快速通行路况时，车辆通过对自身车速和移动距离的判断，生成携带堵车信息的特殊RREQ(Route Requests，路由发现请求)消息。出现道路拥堵情况下时，拥堵标志位置1，否则置0。而处于堵车或移动缓慢的车辆通过判断自身的状况来给定拥堵程度信息。
拥堵程度信息的计算过程如下：
其中，Tmin表示车辆截取的判定时间段，Dnow-Dori表示发送判定时间段内车辆的移动距离，vavg表示当前车辆在判定时间段内的移动速度；
其中，vmin表示所在城市道路限速最低值，L为拥堵程度判定值；
不同的L值区间对应不同的拥堵程度等级，并对应不同的地图颜色预警。
拥堵程度等级和地图颜色预警设置如图2所示。
该RREQ消息中除了携带拥堵信息标志外，也携带发送获取的自身位置信息。当处于堵车的中间车辆接收到该RREQ消息时，更新自身的位置信息并判断拥堵程度是否加大，从而选择是否更新拥堵标志位和携带的位置信息。而当不堵车的中间节点接收到该RREQ消息时，在判断自身并不处于堵车状态时，选择携带该位置信息和堵车标志位并继续向外界转发RREQ消息。RREQ携带的内容信息如图3所示。
堵处车辆通过将车辆状态信息和位置信息生成携带堵车信息的RREQ消息进行信息传递；设需求车辆为目的节点，目的节点提取拥堵车辆所提供的位置信息和拥挤程度，在车载地图上用颜色实时标注拥堵处的位置，实时更新相关信息，根据地图中标注的位置信息进行行驶。
需求车辆信息获取部分：
需求车辆(急诊车辆)在运行期间，接收到拥堵标志位信息较大的RREQ消息后，优先建立相关链路连接，从而获取发送堵车信息的车辆位置信息，通过对获得的位置信息进行处理，在车载地图软件上快速呈现出拥堵路段，快速判断出堵车区间，从而避开拥挤路段，快速抵达目的地。目的节点(急诊车辆)对接收到的位置信息的处理流程展示如图4所示。
该系统可以将城市中因突发状况导致的拥堵信息快速传递出去，对拥堵处的车辆状态信息和位置信息进行快速转向传递，有利于需求车辆如急诊车辆对拥堵信息的快速获取和精准判断，使急诊车辆可以提前避免因道路拥堵带来的治疗不利因素，提高治疗成功的可能性。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
