一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，該方法首先根據耗散結構理論獲取車聯網的網絡狀態熵，用于表示車聯網網絡狀態的無序程度，然后采用自適應機制、自調節機制和自愈合機制調整車聯網的網絡狀態，使得車聯網的網絡狀態向遠離平衡態躍遷，降低車聯網網絡狀態的無序程度。與現有技術相比，本發明將耗散結構理論應用于車聯網大規模網絡的動態演化上，考慮了大規模新型車聯網環境下隨著需求和環境的變化彈性構建滿足當前任務的需求網絡問題，其適用于大規模的開放系統。
【專利說明】一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車聯網信息【技術領域】，尤其是涉及一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法。
【背景技術】
[0002]隨著車聯網技術的不斷發展和成功應用，目前已取得一些關于動態自組織技術方面的研究成果。有文獻中提出了一種基于集群的自組織協議CSP，這是一種主動自組織協議，它通過將道路分成相鄰的段，將處在同一段中的汽車構成一個集群的方法智能地構造車聯網絡。此外，還有文獻在對車載自組織網絡的特點和研究現狀分析的基礎上，給出了車載自組織網絡(VANET)中多維多層的理論模型和網絡體系結構，討論了物理層技術及其相關標準以及MAC層、網絡層協議設計的重點和難點，闡述了廣播協議的設計思路。另外，也有許多文獻針對車聯網大規模網絡的動態演化提出了許多研究方案。
[0003]但是，現有的研究成果基本上都是針對車聯網自組織網絡路由算法相關的技術，但大都停留在小尺度閉環系統中，并沒有考慮大規模新型車聯網環境下隨著需求和環境的變化彈性構建滿足當前任務的需求網絡問題。因此，必須提出新型的適用于未來車聯網智能服務的需要動態自組織網絡構建方法。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，該方法將耗散結構理論應用于車聯網大規模網絡的動態演化上，考慮了大規模新型車聯網環境下隨著需求和環境的變化彈性構建滿足當前任務的需求網絡問題，其適用于大規模的開放系統。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，該方法首先根據耗散結構理論獲得車聯網的網絡狀態熵，用于表示車聯網網絡狀態的無序程度，然后采用自適應機制、自調節機制和自愈合機制調整車聯網的網絡狀態，使得車聯網的網絡狀態向遠離平衡態躍遷，降低車聯網網絡狀態的無序程度。
[0007]所述的網絡狀態熵由正熵和負熵兩部分之和組成，所述的正熵為網絡內部網元的密度和連接的變化給網絡狀態帶來的影響程度，所述的負熵為已形成的自組織網絡中外部網元的流入和流出給網絡狀態帶來的影響程度。
[0008]所述的自適應機制針對車聯網網絡中網元與環境實體之間存在的確定性連接交互和不確定性連接交互進行連接匹配，減小網絡狀態熵，降低車聯網網絡狀態的無序程度。
[0009]確定性連接交互的連接匹配基于網元與環境實體之間的邏輯關系以及用戶需求。
[0010]不確定性連接交互的連接匹配的具體過程為:首先從環境實體庫和網元信息庫采用歸納推理和不精確推理提取不確定性環境實體和網元信息知識集，結合匹配強度，得到相應的由不確定性環境實體導致匹配的不確定性，然后根據環境實體和網元匹配的不確定獲得網元與環境實體之間連接的自適應程度。
[0011]所述的自調節機制針對移動性以及時變信道條件進行雙重機會調度，具體的調度策略為:
[0012]
【權利要求】
1.一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，該方法首先根據耗散結構理論獲取車聯網的網絡狀態熵，用于表示車聯網網絡狀態的無序程度，然后采用自適應機制、自調節機制和自愈合機制調整車聯網的網絡狀態，使得車聯網的網絡狀態向遠離平衡態躍遷，降低車聯網網絡狀態的無序程度。
2.根據權利要求1所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，所述的網絡狀態熵由正熵和負熵兩部分之和組成，所述的正熵為網絡內部網元的密度和連接的變化給網絡狀態帶來的影響程度，所述的負熵為已形成的自組織網絡中外部網元的流入和流出給網絡狀態帶來的影響程度。
3.根據權利要求1所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，所述的自適應機制針對車聯網網絡中網元與環境實體之間存在的確定性連接交互和不確定性連接交互進行連接匹配，減小網絡狀態熵，降低車聯網網絡狀態的無序程度。
4.根據權利要求3所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，確定性連接交互的連接匹配基于網元與環境實體之間的邏輯關系以及用戶需求。
5.根據權利要求3所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，不確定性連接交互的連接匹配的具體過程為:首先從環境實體庫和網元信息庫采用歸納推理和不精確推理提取不確定性環境實體和網元信息知識集，結合匹配強度，得到相應的由不確定性環境實體導致匹配的不確定性，然后根據環境實體和網元匹配的不確定獲得網元與環境實體之間連接的自適應程度。
6.根據權利要求1所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，所述的自調節機制針對移動性以及時變信道條件進行雙重機會調度，具體的調度策略為:
7.根據權利要求1所述的一種基于耗散結構的車聯網大規模網絡動態演化方法，其特征在于，所述的自愈合機制為對車聯網網絡內的連接缺失和網元空洞進行處理，減小網絡狀態熵，降低車聯網網絡狀態的無序程度。
【文檔編號】H04W84/18GK103781194SQ201210399185
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月18日 優先權日:2012年10月18日
【發明者】程久軍, 張皓, 王成, 蔡月樵, 王嘉慧, 侯靜玉, 楊朗 申請人:同濟大學