基于车车通信的路况信息采集算法

　　关于车车通信的研究早在20世纪80年代在日本、欧美等国家纷纷启动。我国对车车通信的研究起步比较晚，主要有清华大学专家研究提出了一种基于车车通信的交通信息采集方法，设计了相应的无线交通信息服务系统(WTISS)原型;武汉理工大学的学者们在基于自组网的车车通信研究中，旨在通过车车通信解决交通中的紧急情况报警及刹车辅助等。

　　另外，上海交通大学研究一种基于Ad Hoc无线网络的自主式道路通行状况信息系统，该系统主要是通过每辆车与对向车的自组网连接，并周期性地广播自身车辆采集的信息，了解该车行驶前方道路的拥堵情况。该方案存在以下问题：首先，当车辆密度较大时，周期性的信息广播必然造成无线网络的过载;第二，对于无对向车的单行线，以及对向车无车辆行驶的道路交通路况信息无法掌握;第三，由于该系统仅依赖对向车采集，其路网覆盖率相对较低，实时性及信息覆盖范围会受到一定限制。本文提出的采集算法及系统工作流程旨在解决这些问题。

　　1 车车通信过程

　　本文介绍的车车通信中，车辆间的交互信息为车辆自身采集信息，如何通过车辆自身采集信息获得其当前的路况信息是本文的研究重点。

　　车辆自身采集信息的构成包括车辆行驶的路段(包括方向)、行驶距离、行驶时间、采集的时间戳，以及必要的车辆标识信息。其信息内容格式见表1。

　　图1是车辆行驶过程，其中，A，B，C，…标识路段;d0表示路段起点的距离偏差;d1表示信息采集末端到路段末端的距离偏差;S0表示实际路段长度;S表示车辆采集信息所行驶的路段长度;(x1，y1，t1)，(x2，y2，t2)是车辆驶入和驶出路段的位置和时间。

　　车车通信流程可分为发送采集信息的流程和接收外界信息的流程两个部分，如图2所示。其中，虚箭头左端是节点采集信息流程;右端是节点接收外界信息的流程，虚箭头表示一节点向另一节点发送信息。