基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法

摘要

本发明涉及拓扑结构布设的技术领域，特别是涉及基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，引入最优刚性图来进行拓扑优化，使路侧单元网络性能达到最好；包括以下步骤：S1、由车路协同路侧单元构建无线传感器网络；S2、获取无线传感器网络的通信网络拓扑及其对应的赋权无向图，形成基于刚性图构建的拓扑图，形成的拓扑结构是连通的，即每两个车路协同路侧单元至少有两条可通信的链路；S3、根据最优刚性图对步骤S2形成的拓扑图进行处理，然后选择链路权值较小的路径构成无线传感器网络，形成基于最优刚性图的网络拓扑图。

说明书

技术领域

本发明涉及拓扑结构布设的技术领域，特别是涉及基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法。

背景技术

受到安装设备成本、安装条件和通讯传输速率等影响，车路协同路侧单元(RSU)的布设的拓扑结构将直接影响车路协同运行的效果和控制精度，因此非常必要对车路协同路侧单元的布设拓扑的设计进行研究，来解决上述问题。

因此提出一种基于最优化刚性图理论的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，引入最优刚性图来进行拓扑优化，使路侧单元网络性能达到最好。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，包括以下步骤：

S1、由车路协同路侧单元构建无线传感器网络；

S2、获取无线传感器网络的通信网络拓扑及其对应的赋权无向图，形成基于刚性图构建的拓扑图，形成的拓扑结构是连通的，即每两个车路协同路侧单元至少有两条可通信的链路；

S3、根据最优刚性图对步骤S2形成的拓扑图进行处理，然后选择链路权值较小的路径构成无线传感器网络，形成基于最优刚性图的网络拓扑图。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述车路协同路侧单元包括车端、路侧端和云端；车端负责车载端的海量数据实时处理和多传感器数据融合，保证车辆在各种复杂的情况下稳定、安全行驶；路侧端负责路况信息搜集与边缘侧计算，完成对路况的数字化感知和边缘端算力部署；云端负责提供车-车、车-路间实时传输的信息管道。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：通信复杂程度最小，且删除不属于最优刚性图的链接。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：最优刚性的边的加权和是所有由相同顶点组成的刚性图中最小的。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：最优刚性图是所有刚性图中所需链路数目及链路加权和最小的拓扑结构。

与现有技术相比本发明的有益效果为：刚性图是不可变形的，意味着基于刚性图构建的拓扑图是稳定的，由刚性图的性质可知形成的拓扑结构是连通的，即每两个传感器节点至少有两条可通信的链路，具有真正的鲁棒性，基于最优刚性图形成的网络拓扑在保证刚性图的特性基础上，选择链路权值较小的路径构成无线传感器网络，可以降低网络的能量消耗和路径损耗值，同时降低网络的节点平均度和网络的复杂性，由最优刚性图的定义及以上的讨论可知，最优刚性图为通信复杂度最小的刚性图，因此，引入最优刚性图来进行拓扑优化可以使车路协同路侧单元(RSU)网络性能达到最好。

附图说明

图1是基于最优刚性图构建的网络拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，包括以下步骤：

S1、由车路协同路侧单元构建无线传感器网络；

S2、获取无线传感器网络的通信网络拓扑及其对应的赋权无向图，形成基于刚性图构建的拓扑图，形成的拓扑结构是连通的，即每两个车路协同路侧单元至少有两条可通信的链路；

S3、根据最优刚性图对步骤S2形成的拓扑图进行处理，然后选择链路权值较小的路径构成无线传感器网络，形成基于最优刚性图的网络拓扑图。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述车路协同路侧单元包括车端、路侧端和云端；车端负责车载端的海量数据实时处理和多传感器数据融合，保证车辆在各种复杂的情况下稳定、安全行驶；路侧端负责路况信息搜集与边缘侧计算，完成对路况的数字化感知和边缘端算力部署；云端负责提供车-车、车-路间实时传输的信息管道。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：通信复杂程度最小，且删除不属于最优刚性图的链接。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：最优刚性的边的加权和是所有由相同顶点组成的刚性图中最小的。

本发明的基于最优刚性图的车路协同路侧单元布设拓扑设计方法，所述步骤S3中基于最优刚性图的网络拓扑图：最优刚性图是所有刚性图中所需链路数目及链路加权和最小的拓扑结构。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。