第8卷第4期 智能系统学报 Vol.8 No.4 2013年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Aug.2013 D0I:10.3969/i.issn.1673-4785.201304044 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20130827.1101.001.html 基于移动ad-hoc网络的车辆定位 孙剑明2，赵琳1 (1.哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001；2.哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院，黑龙江哈尔滨 150028) 摘要：当车辆不能通过GS接收机获得自身位置信息时，就难以获得有用的交通提示风险服务.提出了一种新的 基于车载移动dhoc网络车辆定位方法，该方法能够获取作为网络节点车辆的大致位置，并结合一种改进的警报信 息优化传播算法，向即将处于危险或拥堵区域的不能通过GPS接收机定位的车辆发送警报信息.仿真实验表明只要 车辆自组织网络中有40%的车辆可以获得GPS的定位信息，就可以将警报信息准确完整地送达处于网络中的所有 车辆.当遇到浓雾天气、交通事故或者是其他拥塞时，该方法会防止车辆进一步拥堵并能提醒驾驶员防范危险 关键词：车辆定位：ad-hoc网络：位置信息：警报信息最优传播：GPS 中图分类号：TP18:TN929.5文献标志码：A文章编号：1673-4785(2013)04-312-07 中文引用格式：孙剑明，赵琳.车载移动ad-hoc网络的定位[J].智能系统学报，2013,8(4)：312-318. 英文引用格式：SUN Jianming,ZHAO Lin..Positioning of vehicles based on ad-.hoc networks[J】].CAAI Transactions on Intelligent Systems,2013,8(4):312-318. Positioning of vehicles based on ad-hoc networks SUN Jianming'2,ZHAO Lin' (1.College of Automation,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;2.School of Computer and Information Engineer- ing,Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China) Abstract:When the vehicles cannot receive their own position information by GPS,it is hard to get useful tips on traffic risk.This paper proposes a new positioning method based on car mobile ad-hoc network,which can obtain approximate location of a car as a network node.This method uses an improved optimization propagation algorithm of alarm messages,which helps the vehicles that are in danger or traffic jam while can not position by GPS to receive alarm messages.Simulation test shows that if 40%of all vehicles in the network can receive positioning messages by GPS,all vehicles can correctly and completely get alarm messages.In the condition of fog,accident or other traffic jam,this method can stop vehicles from traffic jam and prevent drivers form being in an accident. Keywords:vehicle positioning;ad-hoc networks;localization;ODAM;GPS 在户外，车辆可以通过GPS接收机和数字罗盘 交通服务信息的送达 来定位定向，并通过车载移动ad-hoc网络发送位置 在交通服务信息中，一项重要的任务是通过在 信息以便通报自身位置及获取交通状况.但是在室 交通事故附近查找汽车，通知其附近存在交通事故， 内环境、阴雨天、地磁场异常亦或是根本就没有装备 当然这也是一项非常重要且紧迫的任务，因为这能 GPS接收机状况下会直接影响车辆获取自身方位， 够避免车辆的拥塞和人员的伤亡.例如，发生在法国 使其不能发送位置信息影响交通状况的通报及其他 和意大利之间的Mont-Blanc隧道火灾，如果当时车 辆装备具有能自动发送危险信息的通信与定位设 收稿日期：2013-04-16.网络出版日期：2013-8-27. 备，灾难可能就不会发生.当然如果车辆装备了GPS 基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(12531160). 设备定位，情况就变得很简单但是如果发生了诸如 通信作者：孙剑明.E-mail:sjm@hrbeu.cdu.cn.第 ８ 卷第 ４ 期 智 能 系 统 学 报 Ｖｏｌ．８ №．４ ２０１３ 年 ８ 月 ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｕｇ． ２０１３ ＤＯＩ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃４７８５．２０１３０４０４４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ ／ ２３．１５３８．ＴＰ．２０１３０８２７．１１０１．００１．ｈｔｍｌ 基于移动 ａｄ⁃ｈｏｃ 网络的车辆定位 孙剑明１，２ ，赵琳１ （１．哈尔滨工程大学 自动化学院，黑龙江 哈尔滨 １５０００１； ２．哈尔滨商业大学 计算机与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨 １５００２８） 摘 要：当车辆不能通过 ＧＰＳ 接收机获得自身位置信息时，就难以获得有用的交通提示风险服务．提出了一种新的 基于车载移动 ａｄ⁃ｈｏｃ 网络车辆定位方法，该方法能够获取作为网络节点车辆的大致位置，并结合一种改进的警报信 息优化传播算法，向即将处于危险或拥堵区域的不能通过 ＧＰＳ 接收机定位的车辆发送警报信息．仿真实验表明只要 车辆自组织网络中有 ４０％的车辆可以获得 ＧＰＳ 的定位信息，就可以将警报信息准确完整地送达处于网络中的所有 车辆．当遇到浓雾天气、交通事故或者是其他拥塞时，该方法会防止车辆进一步拥堵并能提醒驾驶员防范危险． 关键词：车辆定位；ａｄ⁃ｈｏｃ 网络；位置信息；警报信息最优传播；ＧＰＳ 中图分类号：ＴＰ１８；ＴＮ９２９．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３⁃４７８５（２０１３）０４⁃３１２⁃０７ 中文引用格式：孙剑明，赵琳．车载移动 ａｄ⁃ｈｏｃ 网络的定位［Ｊ］． 智能系统学报， ２０１３， ８（４）： ３１２⁃３１８． 英文引用格式：ＳＵＮ Ｊｉａｎｍｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｌｉｎ． Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｄ⁃ｈｏｃ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ Ｊ］． ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１３， ８（４）： ３１２⁃３１８． Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｄ⁃ｈｏｃ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＳＵＮ Ｊｉａｎｍｉｎｇ １，２ ， ＺＨＡＯ Ｌｉｎ １ （１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５０００１， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ⁃ ｉｎｇ， Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ， Ｈａｒｂｉｎ １５００２８， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｃａｎｎｏｔ ｒｅｃｅｉｖｅ ｔｈｅｉｒ ｏｗｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｙ ＧＰＳ， ｉｔ ｉｓ ｈａｒｄ ｔｏ ｇｅｔ ｕｓｅｆｕｌ ｔｉｐｓ ｏｎ ｔｒａｆｆｉｃ ｒｉｓｋ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｎｅｗ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃａｒ ｍｏｂｉｌｅ ａｄ⁃ｈｏｃ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃａｒ ａｓ ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｅｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ａｌａｒｍ ｍｅｓｓａｇｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｈｅｌｐｓ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｉｎ ｄａｎｇｅｒ ｏｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｊａｍ ｗｈｉｌｅ ｃａｎ ｎｏｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂｙ ＧＰＳ ｔｏ ｒｅｃｅｉｖｅ ａｌａｒｍ ｍｅｓｓａｇｅｓ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｆ ４０％ ｏｆ ａｌｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａｎ ｒｅｃｅｉｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅｓ ｂｙ ＧＰＳ， ａｌｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｃａｎ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｇｅｔ ａｌａｒｍ ｍｅｓｓａｇｅｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｇ， ａｃｃｉｄｅｎｔ ｏｒ ｏｔｈｅｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｊａｍ， ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｓｔｏｐ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｆｒｏｍ ｔｒａｆｆｉｃ ｊａｍ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔ ｄｒｉｖｅｒｓ ｆｏｒｍ ｂｅｉｎｇ ｉｎ ａｎ ａｃｃｉｄｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ； ａｄ⁃ｈｏｃ ｎｅｔｗｏｒｋｓ； ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ； ＯＤＡＭ； ＧＰＳ 收稿日期：２０１３⁃０４⁃１６． 网络出版日期：２０１３⁃８⁃２７． 基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目（１２５３１１６０）． 通信作者：孙剑明．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｊｍ＠ ｈｒｂｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ． 在户外，车辆可以通过 ＧＰＳ 接收机和数字罗盘 来定位定向，并通过车载移动 ａｄ⁃ｈｏｃ 网络发送位置 信息以便通报自身位置及获取交通状况．但是在室 内环境、阴雨天、地磁场异常亦或是根本就没有装备 ＧＰＳ 接收机状况下会直接影响车辆获取自身方位， 使其不能发送位置信息影响交通状况的通报及其他 交通服务信息的送达． 在交通服务信息中，一项重要的任务是通过在 交通事故附近查找汽车，通知其附近存在交通事故， 当然这也是一项非常重要且紧迫的任务，因为这能 够避免车辆的拥塞和人员的伤亡．例如，发生在法国 和意大利之间的 Ｍｏｎｔ⁃Ｂｌａｎｃ 隧道火灾，如果当时车 辆装备具有能自动发送危险信息的通信与定位设 备，灾难可能就不会发生．当然如果车辆装备了 ＧＰＳ 设备定位，情况就变得很简单．但是如果发生了诸如