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面向车载云的车辆协作激励机制研究

刘浩  
【摘要】:随着通信技术和汽车工业的迅速发展,车辆配备了各种日益强大的车载资源,如计算、通信、存储和传感资源,因此,很自然地把车辆作为一个“车轮上的计算机”。然而这种丰富的车载资源却没有被充分利用起来,有效利用这些车载资源具有重要意义。为了能够有效地解决这个问题,车载云技术应运而生,并在近年来受到了广泛的关注,该技术是通过收集道路上未充分利用的车载资源形成的。在车载云形成过程中,由于车辆本身具有一定的自私性,比如提供较少的车载资源而索要更高的收益,如果没有适当的激励机制对车载资源的进行有效利用以及对车辆收益进行适当分配,则会降低车载云整体网络性能。本文研究分析了车载云相关特点以及车辆协作问题,提出了一种面向车载云车辆协作的激励机制,旨在激励车辆协作参与形成车载云,充分利用每辆车闲置的车载资源。该机制采用Stackelberg博弈模型来对车载云中领导者车辆与跟随者车辆之间的交互进行建模,能够有效地利用车载云中车辆的车载资源,从而提高了整个车载云系统的性能。该激励机制能够使领导者车辆与跟随者车辆的效用值均为最大,在一定程度上能够限制自私车辆的自私性,降低对车载云网络性能的影响。此外,本文着重考虑车辆的移动性,为了保证车载云服务任务的完成率,重新分析讨论在车辆链路时延限制下该激励机制,使车载云在链路时延限制下仍能够有效充分利用车载资源,证明该机制具备一定的合理性。为了验证所提激励机制的有效性和可行性,本文采用NS3和SUMO进行仿真实验,仿真实验结果表明,文中所提出的激励机制在车辆协作形成车载云上能够起到促进作用,在抑制车辆自私性上能够达到良好效果,以及在车辆链路时延限制下仍能够较好的完成云服务任务。


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