[发明专利]一种基于群体智能的车联网服务对象发现方法

权利要求书

1.一种基于群体智能的车联网服务对象发现方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)车联网服务平台收集车辆行为数据，并通过对车辆行为数据的处理建立多维度、多尺度的车辆关系网络；

(2)根据车联网服务需求和车联网服务对象预选策略，车联网服务平台在车辆关系网络中筛选备选车辆，并向各个备选车辆发送服务信息；

所述的车联网服务需求，是种子车辆所发起的车联网服务的具体要求，包括该服务对车辆属性的条件限制和车辆关联关系的条件限制；

其中，种子车辆是在车联网环境下请求车联网服务的车辆，即车联网服务的发起者；

其中，车辆属性是车辆的基本信息和参数；

所述的车联网服务对象预选策略，是从种子车辆出发，在车辆关系网络中根据车辆关联关系的条件限制检索车辆节点，以完成构造预选车辆集合的过程；在检索车辆节点过程中，车联网服务需求将被映射为车辆关系网络中多个不同关联关系维度上的限制条件，并在车辆关系网络中的不同维度上执行检索；

所述的在车辆关系网络中筛选备选车辆的过程包括节点提取过程和集合运算过程；节点提取过程是由种子车辆节点出发，在给定维度的车辆关系网络中检索车辆节点形成备选车辆，并继续将备选车辆作为下一轮节点提取的种子节点，逐步扩展满足车联网服务需求的备选车辆节点；集合运算过程是将提取到的不同维度的上的备选车辆组成集合，并进行交集或并集运算，根据车联网服务需求精细化节点范围，形成最终的备选车辆集合；

其中，备选车辆集合是符合车联网服务需求的，车联网服务平台通过服务对象预选策略检索到的，有资格参与车联网服务的车辆所构成的集合；

所述的服务信息，是车联网服务平台对备选车辆的任务要求、数量要求，以及参与完成车联网服务能获得的奖励信息；

(3)各备选车辆处理服务信息，并进行基于群体智能的群体决策过程，最终确定车联网服务对象集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：车联网服务平台收集车辆行为数据，并通过对车辆行为数据的处理，建立多维度、多尺度的车辆关系网络；

所述车联网服务平台，是管理车辆的网络连接，提供信息感知、通信传输、资源管理、数据挖掘和服务支撑的管理平台；车联网服务平台部署在网络边缘基站和云端服务器，利用收集到的车辆行为数据完成单个车辆难以完成的服务对象发现任务；

所述的车辆行为数据，是车载传感器收集的车辆轨迹数据、车载传感器认知数据，以及车辆驾乘人员的社交数据；

所述的对车辆行为数据的处理，是车联网服务平台将采集的车辆行为数据按照时间先后关系、空间位置关系和驾乘人员社交关系进行挖掘分析，建立驾乘人员社交关联关系和车辆时空关联关系；

其中，驾乘人员社交关联关系是根据不同车辆的驾驶者和乘员之间的社会关系，通过数据挖掘分析得到驾乘人员的亲密程度、共同好友和共同的服务选择偏好社交关联关系；

其中，车辆时空关联关系是根据车辆轨迹数据和车载传感器认知数据，通过数据挖掘分析得到车辆之间共同的行驶规律、共同的出发点、共同的目地点、共同的路线选择以及共同的时空位置这些时空关联关系；

所述的多维度、多尺度的车辆关系网络，是车辆个体之间基于车辆时空关联关系和驾乘人员社交关联关系组建的拓扑网络，描述了车辆在时空上的重叠和社交上的互动；车辆关系网络以车联网服务平台管理的车辆为节点，以驾乘人员社交关联或车辆时空关联为边，以车辆在该关联下的所有属性值为该边的参数；

其中，多维度是建立车辆关系网络所使用的不同车辆时空关联或驾乘人员社交关联类型；不同的关联类型从不同维度上描述了车辆节点之间的关系，使得针对特定车联网业务需求，可基于多种关联类型寻找在不同维度上具有相关性的车辆集合；

其中，多尺度是车辆之间关联关系的强弱程度及计量方式；不同的关联关系可使用不同的计量方式衡量，包括定性方式和定量方式；时间关联、空间关联和社交关联可采用时间长短、空间距离远近和社交距离远近不同的强弱程度描述方式。

3.所述的权利要求1所述的方法，其特征在于：各备选车辆处理服务信息，并进行基于群体智能的群体决策过程，最终确定车联网服务对象集合；

所述的群体智能，是种子车辆和备选车辆根据服务信息进行自主决策，最终达成车联网服务需求的过程；在这一过程中，车辆的自主决策包括发起车联网服务的种子车辆的自主决策和参与车联网服务的备选车辆的自主决策；

其中，种子车辆的自主决策是在响应参与服务的备选车辆数量大于服务要求的车辆数量时，提高车联网服务需求中车辆属性的条件限制和车辆关联关系的条件限制，降低服务信息中的奖励；或在响应参与服务的备选车辆数量小于服务要求的车辆数量时，降低车联网服务需求中车辆属性的条件限制和车辆关联关系的条件限制，提高服务信息中的奖励的决策过程；

其中，参与车辆的自主决策是车辆根据服务任务要求计算参与服务的成本，当奖励大于成本时选择参与服务，否则不参与服务的决策过程；

所述的群体决策过程，是种子车辆和备选车辆之间进行多轮自主决策，最终达到均衡状态的过程；在群体决策过程中，备选车辆处理服务信息并根据参与车辆的自主决策决定是否参与车联网服务；种子车辆根据种子车辆的自主决策调整车联网服务需求和服务信息，从而调整备选车辆集合，直到满足种子车辆的自主决策的均衡状态为止；

其中，均衡状态是保证选择参与车联网服务的车辆大于或等于车联网服务需求的车辆数，且种子车辆付出的奖励最少，备选车辆参与车联网服务获得的奖励大于或等于所付出的成本；

所述的车联网服务对象集合，是经过基于群体智能的群体决策过程，确认参加车联网服务的车辆构成的集合。