本技术涉及一种智能交通系统中的车辆通信资源优化方法,包括构建V2V通信模型,评估智能网联车作为边缘服务器的能耗与时延,优化本地能耗与时延,建立资源分配优化问题,并最小化目标函数以实现资源分配。该方法通过建模边缘计算与本地计算的时延和能耗,利用深度强化学习技术生成最优卸载动作,旨在提升车辆间通信任务卸载效率,解决资源供需矛盾,并快速获得最优解。
背景技术
近年来,随着越来越多的智能网联车CAVs进入市场,将迎来传统车辆HDVs和智能网联车CAVs共存的混合交通时代,有计算密集型任务卸载需求的车辆需要通过车辆到车辆V2V通信将任务卸载到周围可用自动驾驶车辆上。然而,一定区域内的有闲置计算资源的自动驾驶车辆有限,且由于有传统车辆HDVs的存在导致了车辆之间的距离会与全智能网联车CAVs场景有所不同,从而对传输速率造成影响。
现有技术中,对混合交通场景中车辆之间协同计算的资源分配策略的研究甚少,而相似场景中可参考的算法却是丰富的。在诸多研究当中,移动边缘计算被认为是很有前景的技术,在设备进行任务卸载过程中被广泛应用。
文献“Distributed Deep Learning-based Offloading for Mobile EdgeComputing Networks,Mobile Netw Appl 27,1123–1130(2022)”中提出了一种基于深度学习的分布式卸载算法,用于移动边缘计算MEC网络,其使用多个并行深度神经网络DNN来生成卸载决策。其应用场景中涉及多个无线设备和一个边缘服务器,对于无线设备是否将任务卸载到边缘服务器的问题,作者通过最小化所有无线设备的能耗和任务完成延迟的加权总和来生成卸载决策,以此来节约能源并保证无线设备的服务质量。
文献“Deep Reinforcement Learning Based Computing Offloading for MEC-assisted Heterogeneous Vehicular Networks,2020 IEEE 20th InternationalConference on Communication Technology(ICCT),Nanning,China,2020,pp.927-932.”中提出了一种基于深度强化学习的车辆边缘计算卸载解决方案,设计了串行和并行卸载方案两种计算卸载方案,并将优化问题表述为马尔可夫决策过程问题,以高计算时延为代价,助力总计算速率的提高。
上述现有技术均在其应用场景中提高了任务卸载的效率,而其直接应用于混合交通场景却是困难的,混合交通场景中需要对HDVs的影响进行考虑,而显然上述方法中未考虑第三方参与者的影响。
实现思路