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专利号: 2019105390355
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于轨迹预测的车辆计算资源利用方法,其特征在于:当任务请求车辆有计算任务需求时,首先根据车辆的历史行车轨迹去预测周围的这些车辆的未来行车轨迹是否与任务发布车辆的未来行车轨迹相似;然后,筛选出与任务发布车辆的未来轨迹相似的车辆,并将其归类;然后,确认参加任务的车辆并为其制定相对应的合同,最后在获得任务请求车辆的利益最大化的合同后,任务请求车辆开始依次上传其所有任务至任务执行车辆,然后任务执行车辆依次处理任务,处理完后将任务处理结果依次返回给任务请求车辆,任务结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于轨迹预测的车辆计算资源利用方法,其特征在于:判断任务发布车辆的未来行车轨迹与其周围车辆的未来行车轨迹是否相似的方法是:S1.当任务请求车辆有计算任务需求时,任务请求车辆将任务需求和未来行车轨迹路线上传到路边单元RSU;

S2.路边单元RSU接收到S1步骤中任务请求车辆发送的任务需求和未来行车轨迹路线后,路边单元RSU收集任务请求车辆的周围其他同向行驶车辆的行车历史信息;

S3.路边单元RSU根据车辆的历史行车记录和当前行车记录通过关联性分析方法确定与任务请求车辆为同一类的车辆。

3.根据权利要求2所述的一种基于轨迹预测的车辆计算资源利用方法,其特征在于:所述的关联性分析方法:首先定义两辆车,车辆Vi和车辆Vj之间的关联性ρij,计算方式如下:其中 且σ、τ为权重系数;

A. 表示以年为单位的长历史相关性,首先假设Vi将要行驶的路段N,在以年为单位的长历史时间段内车辆Vj经过路段N的天数T'h除以定义的长期时间间隔的总天数Th,得到B. 表示以周为单位的短历史相关性,首先假设Vi将要行驶的路段N,在以周为单位的短历史时间段内车辆Vj经过路段N的天数T'r除以定义的短期时间间隔总天数Tr,得到C. 表示当前相关性,为计算当前相关性,定义了一个以分钟为单位的时间间隔,根据在此时间间隔内的行车记录,计算车辆Vi和Vj行驶的相同路段 它们之间的当前相关性是基于相同路段数 计算的,计算方式如下:其中 表示车辆Vi在该时间段内行驶的路段, 表示车辆Vj在该时间段内行驶的路段;

最后得到车辆Vi和车辆Vj之间的关联性ρij:

D.判断车辆Vi和车辆Vj是否为一类的方法是:

假设判断标为准ρb,由下式进行判断:

当ρij>ρb时,车辆Vi、Vj被定义为一类。

4.根据权利要求1所述的一种基于轨迹预测的车辆计算资源利用方法,其特征在于:获得任务请求车辆的利益最大化的合同的步骤是:假设有M辆与任务请求车辆为同类,任务请求车辆将自己的未来行车轨迹L供其他车辆选择是否加入任务;假设在M辆车中有n辆车加入任务,根据合同理论求出最佳合同,使发布任务车辆的利益最大化。

5.根据权利要求4所述的一种基于轨迹预测的车辆计算资源利用方法,其特征在于:发布任务车辆的利益最大化的具体步骤是:S201.求出任务执行所耗的时间:

同时T总必须小于任务所允许的最大延迟,即T总<Tmax;

其中,i∈{1,2...n}

(D1→V1,D2→V2...Dn→Vn);

为任务请求车辆上传第i个任务所消耗的时间;tup为任务请求车辆上传n个任务所消耗的总时间;

Di为第i个任务的数据大小;Dn为第n个任务的数据大小;

μi为车辆Vi的计算数据的速率;μn为车辆Vn的计算数据的速率;

为车辆Vi完成第i个任务Di所消耗的时间; 为车辆Vn完成第n个任务Dn所消耗的时间; 为车辆Vn计算第n个任务反馈给任务请求车辆所消耗的时间;

S202.给执行任务的车辆的报酬:

对于车辆Vi的报酬可以表示为

其中,为车辆Vi完成第i个任务Di所消耗的时间;Di为第i个任务的数据大小;μi为车辆Vi的计算数据的速率;πi是支付给车辆Vi车主的单位时间的价格;

S203.最优任务合同的制定:

对于任务请求车辆效用定义为:

其中,Uv0为任务请求车辆

效用;ρ为每节省单位时间所节省的利润;Tmax为任务最大延迟时间;Dn为第n个任务的数据大小;μn为车辆Vn的计算数据的速率; 为车辆Vn计算第n个任务反馈给任务请求车辆所消耗的时间;Di为第i个任务的数据大小;μi为车辆Vi的计算数据的速率;

对于任务接受车辆Vi的效用定义为:

其中,Uvi为任务接受车辆Vi的效用;Di为第i个任务的数据大小;μi为车辆Vi的计算数据的速率;a为能量消耗单位成本价格;kiDi2为车辆能量损耗,ki是一个与车辆Vi自身元件有关的参数;

所以,所有提供计算资源车辆总效用定义为:

其中,Umv为提供计算资源车辆总效用;Di

为第i个任务的数据大小;μi为车辆Vi的计算数据的速率;a为能量消耗单位成本价格;kiDi2为车辆能量损耗,ki是一个与车辆Vi自身元件有关的参数;

这次任务完成的总体效用可表示为:

S204.最后将最大化发布任务的车辆的总效用为:

其中,Uv0为任务请求车辆效用;Umv为提供计算资源车辆总效用;ρ为每节省单位时间所节省的利润;Tmax为任务最大延迟时间; 为任务请求车辆上传第i个任务所消耗的时间;μnDn为第n个任务的数据大小;μn为车辆Vn的计算数据的速率; 为车辆Vn计算第n个任务反馈给任务请求车辆所消耗的时间;

πi是支付给车辆Vi车主的单位时间的价格;这里约束中的πi是指车辆Vi的车主选择的最佳合同(πi,Di),πk是表示其他任意k≠i,k∈{1,2...n}时的合同中的支付价格;

a为能量消耗单位成本价格;

2

kiDi为车辆能量损耗,ki是一个与车辆Vi自身元件有关的参数。