第4期 孙剑明，等：基于移动ad-hoc网络的车辆定位 ·315- 上接收到3个位置回复信息，S就能计算出它的准 邻居节点，S。有3个邻居节点（图4(b). 确位置（图2）. 当S(x,y)从3辆不同车辆V,(x1y)、 V2(x2y2)、V(x3,y3)上接收3个位置回复信息，它 会使用第3节所提到的几种方法之一（例如接收信 号强度指示计)，来确定与V、V2、V3的距离d、d2、 (a)从相邻3辆装备GPS车辆位置移动到相邻一辆装备 d这样就能根据三角函数方便地计算出S的准确 GPS车辆位置 位置. ODAM算法可以实现未装备GPS的车辆计算 自己的位置.实际上，未装备GPS的车辆使用位置 回复信息就可以不通过GPS卫星而获得它的位置. D 但是在某些情况下不能获得位置，当位置返回信息 数少于3个时就不能知道事故的准确方位.在下文 中，将研究处于接收到2个、1个甚至是0个回复确 (b)从相邻一辆装备GPS车辆位置移动到相邻3辆装备 认信息状况下事故车辆是如何定位的.当S从之前 GPS车辆位置 图4为一辆行进中未装备GPS的车辆定位，只有一个 位置移动到当前位置时，接收到回复信息.假设车辆 准确的位置可以求得 S的之前位置为S,(x,,),它的当前位置为S。 Fig.4 Only one exact position can be known when a ve- (x。y).为了能够计算车辆方位和行驶方向，分别列 hicle moves 出如下情况： 在这2种情况中S。的一个准确位置可以在图4 1)2-3、3-2拓扑状况 (a)(或图4(b))中能计算出来.另一个位置在2个 这种状况是当S有2个邻居节点的点S。和有3 圆的交叉区域中，但无法确定下来.因此如果这个交 个节点的点S.(图3(a)),或者是S,有3个邻居节 叉区域是一个点，那么就能得到准确的缺乏条件位 点，S。有2个邻居节点.在这2种情况下S。和S。的 置值S.(或是S,)在图4(a)(或是图4(b)).另外缺 准确值可以借助于车辆S的移动距离D获得.例如 乏条件位置识别也可以识别位置在2个圆的2个相 在图3(a)(或是图3(b))中，从距离d1、d2、d开始 交点处.例如图4(a)中S。是2个圆的相交点，第1 计算S.的值，从D、d和d,计算S,的值. 个圆是以S。为圆心D为半径，第2个圆是以V,为 圆心d为半径. D 在某些情况下，由于不能精确获得之前或过往 位置的准确值，车辆S的行驶方向就能被预测到.当 汽车在一起同向行驶时就会有2种解决方案.在图5 中在与V,同向行驶的S,有2个可能值. (a)从2辆装备GPS的相邻车辆位置移动到3辆装备 GPS相邻车辆位置 d V白 (b)从相邻3辆装备GPS车辆位置移动到相邻2辆装备 GPS车辆位置 图3为行进中未装备GPS的车辆定位 图5在3-1情况得到行驶方向 Fig.3 Location when a GPS-U vehicle moves Fig.5 Driving direction obtained in situation 3-1 2)3-1、1-3拓扑状况 c)2-2拓扑状况. 这种状况发生在当S有3个邻居节点如点S 这种情况发生在当S有2个邻居1这2个邻居 和有1个节点的点S(图4(a),或者是S。有一个 如图6中的S,和S上接收到 ３ 个位置回复信息，Ｓ 就能计算出它的准 确位置（图 ２）． 当 Ｓ (ｘ，ｙ) 从 ３ 辆 不 同 车 辆 Ｖ１ ｘ１ ，ｙ１ ( ) 、 Ｖ２ ｘ２ 、ｙ２ ( ) 、Ｖ３ ｘ３ ，ｙ３ ( ) 上接收 ３ 个位置回复信息，它 会使用第 ３ 节所提到的几种方法之一（例如接收信 号强度指示计），来确定与 Ｖ１ 、Ｖ２ 、Ｖ３ 的距离 ｄ１ 、ｄ２ 、 ｄ３ ．这样就能根据三角函数方便地计算出 Ｓ 的准确 位置． ＯＤＡＭ 算法可以实现未装备 ＧＰＳ 的车辆计算 自己的位置．实际上，未装备 ＧＰＳ 的车辆使用位置 回复信息就可以不通过 ＧＰＳ 卫星而获得它的位置． 但是在某些情况下不能获得位置，当位置返回信息 数少于 ３ 个时就不能知道事故的准确方位．在下文 中，将研究处于接收到 ２ 个、１ 个甚至是 ０ 个回复确 认信息状况下事故车辆是如何定位的．当 Ｓ 从之前 位置移动到当前位置时，接收到回复信息．假设车辆 Ｓ 的之前位置为 Ｓｐ ｘｐ，ｙｐ ( ) ， 它的当前位置为 Ｓｃ ｘｃ，ｙｃ ( ) ．为了能够计算车辆方位和行驶方向，分别列 出如下情况： １） ２⁃３、３⁃２ 拓扑状况． 这种状况是当 Ｓ 有 ２ 个邻居节点的点 Ｓｐ 和有 ３ 个节点的点 Ｓｃ（图 ３（ ａ）），或者是 Ｓｐ 有 ３ 个邻居节 点，Ｓｃ 有 ２ 个邻居节点．在这 ２ 种情况下 Ｓｐ 和 Ｓｃ 的 准确值可以借助于车辆 Ｓ 的移动距离 Ｄ 获得．例如 在图 ３（ａ）（或是图 ３（ｂ））中，从距离 ｄ１ 、ｄ２ 、ｄ３ 开始 计算 Ｓｃ 的值，从 Ｄ、ｄ４ 和 ｄ５ 计算 Ｓｐ 的值． （ａ）从 ２ 辆装备 ＧＰＳ 的相邻车辆位置移动到 ３ 辆装备 ＧＰＳ 相邻车辆位置 （ｂ）从相邻 ３ 辆装备 ＧＰＳ 车辆位置移动到相邻 ２ 辆装备 ＧＰＳ 车辆位置 图 ３ 为行进中未装备 ＧＰＳ 的车辆定位 Ｆｉｇ．３ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｗｈｅｎ ａ ＧＰＳ⁃Ｕ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｖｅｓ ２）３⁃１、１⁃３ 拓扑状况． 这种状况发生在当 Ｓ 有 ３ 个邻居节点如点 Ｓｐ 和有 １ 个节点的点 Ｓｃ（图 ４（ ａ）），或者是 Ｓｐ 有一个 邻居节点，Ｓｃ 有 ３ 个邻居节点（图 ４（ｂ））． （ａ）从相邻 ３ 辆装备 ＧＰＳ 车辆位置移动到相邻一辆装备 ＧＰＳ 车辆位置 （ｂ）从相邻一辆装备 ＧＰＳ 车辆位置移动到相邻 ３ 辆装备 ＧＰＳ 车辆位置 图 ４ 为一辆行进中未装备 ＧＰＳ 的车辆定位，只有一个 准确的位置可以求得 Ｆｉｇ．４ Ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｅｘａｃｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｋｎｏｗｎ ｗｈｅｎ ａ ｖｅ⁃ ｈｉｃｌｅ ｍｏｖｅｓ 在这 ２ 种情况中 Ｓｐ 的一个准确位置可以在图 ４ （ａ）（或图 ４（ｂ））中能计算出来．另一个位置在 ２ 个 圆的交叉区域中，但无法确定下来．因此如果这个交 叉区域是一个点，那么就能得到准确的缺乏条件位 置值 Ｓｃ（或是 Ｓｐ）在图 ４（ａ） （或是图 ４（ｂ））．另外缺 乏条件位置识别也可以识别位置在 ２ 个圆的 ２ 个相 交点处．例如图 ４（ ａ）中 Ｓｃ 是 ２ 个圆的相交点，第 １ 个圆是以 Ｓｐ 为圆心 Ｄ 为半径，第 ２ 个圆是以 Ｖ４ 为 圆心 ｄ４ 为半径． 在某些情况下，由于不能精确获得之前或过往 位置的准确值，车辆 Ｓ 的行驶方向就能被预测到．当 汽车在一起同向行驶时就会有 ２ 种解决方案．在图 ５ 中在与 Ｖ４ 同向行驶的 Ｓｃ 有 ２ 个可能值． 图 ５ 在 ３⁃１ 情况得到行驶方向 Ｆｉｇ．５ Ｄｒｉｖｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ３⁃１ ｃ）２⁃２ 拓扑状况． 这种情况发生在当 Ｓ 有 ２ 个邻居 １ 这 ２ 个邻居 如图 ６ 中的 Ｓｐ 和 Ｓｃ ． 第 ４ 期 孙剑明，等：基于移动 ａｄ⁃ｈｏｃ 网络的车辆定位 ·３１５·