車(chē)聯(lián)網(wǎng)中繼車(chē)輛行為研究

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的演變導(dǎo)致車(chē)聯(lián)網(wǎng)（IoV）的出現(xiàn)。在IoV中，車(chē)輛與車(chē)輛彼此連接，進(jìn)而共享信息，形成一個(gè)車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)（VANET）。VANET能夠給乘員提供安全和娛樂(lè)。但是與其它無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相比，如無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)（WMN），VANET中的節(jié)點(diǎn)是高度動(dòng)態(tài)的。由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，IoV的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)具有時(shí)空性質(zhì)，因?yàn)槠浒伺c交通有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上依賴(lài)于大量相互連接的車(chē)輛。收集到的車(chē)輛數(shù)據(jù)尺寸、體積和維數(shù)隨著時(shí)間變化，這需要大量的存儲(chǔ)和計(jì)算過(guò)程。因此，在IoV中所面臨最大的挑戰(zhàn)是處理上述大量數(shù)據(jù)，并在中繼車(chē)輛的幫助下送達(dá)目的車(chē)輛，完成車(chē)與車(chē)（V2V）的通信，且在這種環(huán)境下信息的成功傳遞很大程度上取決于中繼車(chē)輛的行為。

本文基于貝葉斯聯(lián)盟博弈（BCG）和學(xué)習(xí)自動(dòng)機(jī)（LA）分析中繼車(chē)輛在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中合作和非協(xié)作環(huán)境下的行為。在該方案中，將IoV中的所有互聯(lián)車(chē)輛作為一個(gè)環(huán)境，每個(gè)車(chē)輛作為一個(gè)參與者，根據(jù)環(huán)境輸入信息更新其行動(dòng)概率。同時(shí)考慮到IoV車(chē)輛的動(dòng)態(tài)性，引入貝葉斯聯(lián)盟博弈的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰函數(shù)，若參與者使用學(xué)習(xí)自動(dòng)機(jī)執(zhí)行了學(xué)習(xí)算法后根據(jù)周邊環(huán)境信息確定本參與者處于獎(jiǎng)勵(lì)狀態(tài)，則可更新其行動(dòng)概率，否則概率保持不變。應(yīng)用納什均衡（NE）對(duì)非協(xié)作環(huán)境下的行為概率進(jìn)行分析。

對(duì)使用了貝葉斯聯(lián)盟博弈和學(xué)習(xí)自動(dòng)機(jī)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行績(jī)效評(píng)估和分析。IoV環(huán)境包含500輛車(chē)，每一輛車(chē)以40～60km/h的速度行駛。研究結(jié)果表明，納什均衡概率在信息完整的情況下比信息不完整的情況下更大；吞吐量在信息完整的情況下比信息不完整的情況下更大。綜上，本文利用BCG和LA分析了中繼車(chē)輛在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的行為。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第65期

作者：Neeraj Kumar et al

編譯：王瑩