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专利号: 2018115501326
申请人: 洛阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,所述车联网包括若干条道路和行驶在道路上的若干个车辆,每个车辆上均存储有视频资源,其特征在于:所述共享方法包括如下步骤:S1、基于道路的历史通行数据计算道路流量,并且用对应时间区间的道路流量表征通过道路的时间成本;

S2、利用道路的长度表征通过道路的路程成本;

S3、将路程成本转化为权值然后与时间成本相结合计算道路行驶成本,并且通过道路行驶成本求得任意起点和任意终点之间的行驶模式;

S4、基于车辆的行驶模式计算车辆之间的移动行为相似时长;

S5、若两个车辆之间的移动行为相似时长大于传输视频资源所需要的视频共享时长,则在两个车辆之间传输视频资源。

2.如权利要求1所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S1中,计算道路流量的具体方法包括:S1.1、将道路视为封闭管道,基于流体力学原理,将单位时间内离开道路横截面车辆的数量与速度的乘积定义为道路流量,记为原始流量模型;

S1.2、将道路均匀划分为若干个具有相同长度和宽度的网格,车辆在行驶过程中占据网格空间;

S1.3、基于网格计算道路容量;

S1.4、以道路上车辆速度为零且相邻两个车辆之间的距离等于最小安全距离为标准计算道路的最大容量,以道路上所有车辆均能够以道路最高限速行驶且相邻两个车辆之间的距离大于或者等于对应最高限速的最大安全距离为标准计算道路的临界容量;

S1.5、将道路容量划分为两个区间,第一个区间为从零到临界容量,第二个区间为从临界容量到最大容量,基于两个区间对原始流量模型进行修正,得到优化流量模型。

3.如权利要求2所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S1.1中,原始流量模型表示为

式中, 表示道路Li的流量,Ncs和vcs分别为单位时间内驶出道路Li横切面车辆的平均数量和平均速度;

S1.2中,将道路Li均为划分为n个具有相同长度和宽度的网格;

S1.3中,道路Li的容量表示为

式中,Sv为一个车辆所占据的空间,ρ为网格内包含车辆的数量,并且ρ为常数,ρ×Sv表示车辆占据的空间,d为相邻前后车辆间的距离,b为网格的宽度,d×b表示相邻车辆间距占据的空间,并且有d=c1×v2+c2×t×v,

Ncs=kcs×ρ,

式中c1为车辆的制动系数,c2为反应系数,c1和c2均为常数,t为驾驶员的制动响应时间,v为车辆的行驶速度;kcs为单位时间内从道路Li上通过横截面网格的数量,S1.4中,道路Li的最大容量记为Nmax,道路Li的临界容量记为Nc,第一个区间表示为(0,Nc],在(0,Nc]内道路Li上车辆的数量变化与速度变化无关,第二个区间表示为(Nc,Nmax],在(Nc,Nmax]内道路Li上车辆的数量变化与速度变化负相关;

S1.5的具体方法包括:

S1.51、基于第一个区间将道路Li的流量表示为 式中,Ne为单位时间内驶入道路Li的车辆数量;

S1.52、基于第二个区间,计算道路Li的流量 即驶入道路Li的流量与Li上车辆流量增量的差值,式中,ve为驶入道路Li的车辆速度,道路Li的流量增量表示为:式中,ΔN为车辆数量增量,Δv为车辆速度增量,并且有ΔN+Ne≤Nmax,Nmax为道路Li允许的最大车辆数量;

S1.53、进一步根据车辆的跟驰模型定义车辆速度增量Δv和车辆数量增量ΔN分别为ΔN=ρ/T;

式中,T和η分别为后车的松弛时间和反应系数且η为一个常量,道路Li的流量增量为S1.54、基于第二个区间有S1.55、将S1.51和S1.54的结果融合得到优化流量模型

4.如权利要求1所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S3的具体方法包括:S3.1、将任意起点和任意终点之间的路程描述为若干种路径组合;

S3.2、将路程成本转化为权值然后与时间成本相结合计算道路行驶成本,计算每种路径组合的道路行驶成本,选取道路行驶成本最低的一种路径组合为该起点和该终点之间的行驶模式。

5.如权利要求4所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S3.1中,在起点A和终点B之间的若干条路径组合分别表示为S3.2中,选取道路行驶成本最低的一种路径组合时采用冒泡排序的方法,任意两个元素cpi和cpj进行比较时,cpi和cpj的通行成本分别表示为式中,LCi和LCj分别表示候选路径组合cpi和cpj的路径组合长度,表示路程成本;

MAX[LCi,LCj]返回LCi和LCj中的最大值; 表示路程成本的权重值;TRi和TRj分别为cpi和cpj的流量,表示cpi和cpj的时间成本。

6.如权利要求1所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S4的具体方法包括:S4.1、分别抽取两个车辆的行驶模式;

S4.2、从两个车辆的行驶模式中抽取相同道路;

S4.3、计算两个车辆在相同道路上的行驶时间;

S4.4、计算两个车辆在相同道路上行驶的时间总长度,记为移动行为相似时长。

7.如权利要求6所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S4.1中,两个车辆的行驶模式分别表示为cpi和cpj;

S4.2中,cpi和cpj中拥有相同道路表示为cpi∩cpj,相同道路的数量表示为|cpi∩cpj|;

S4.3中,行驶时间表示为|Lc|/vc为通过,其中|Lc|和vc分别为道路Lc的长度和当前驶出Lc的速度;

S4.4、移动行为相似时长的计算方法为

8.如权利要求1所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S5中,基于视频资源数据规模、数据传输路径带宽和丢包率共同计算视频共享时长。

9.如权利要求8所述的车联网中基于车辆移动行为相似性的视频资源共享方法,其特征在于:S5中,计算视频共享时长的具体方法为其中,sk为视频vk的数据规模; 是车辆Vi或Vj为传输vk所分配的带宽; 为Vi或Vj在传输数据时丢包率的期望; 为传输视频vk的预测时间长度。