[发明专利]不同安全约束下基于距离的车联网雾节点遗传分簇方法

权利要求书

1.一种不同安全约束下基于距离的车联网雾节点遗传分簇方法，其特征在于，包括：

将道路安全类任务划分为制动类、平稳类以及加速类，并分别为各类设置请求优先权，其中，制动类的请求优先权最高，平稳类的请求优先权次之，加速类的请求优先权最低；具体包括将响应时延要求低于D₁的请求作为制动类请求，将响应时延要求介于D₁与D₂之间的请求作为平稳类请求，将响应时延要求介于D₂与D₃之间的请求作为加速类请求，其中，D₁＜D₂＜D₃，任一请求对应的响应时延为：τ＝τ_t+τ_q+τ_c，τ_t表示该请求在雾网络中的通信时延，τ_q表示该请求在雾网络中的排队时延，τ_c表示该请求在雾网络中的计算时延；

由各类的请求优先权得到各类的请求服务强度，设雾网络被划分为K簇，则由μ'＝μ/K确定各簇的服务率，其中，K为正整数，μ表示总服务率；由确定各簇中的各类请求的相对到达率，λ₁表示制动类到达率，λ₂表示平稳类到达率，λ₃表示加速类到达率，λ₁'表示制动类的相对到达率，λ₂'表示平稳类的相对到达率，λ₃'表示加速类的相对到达率；由ρ_i＝λ_i'/μ',确定各类请求的相对服务强度；由各类的请求服务强度得到各类的安全系数，进而由各类的安全系数得到雾网络的安全系数；用P_i,n表示第i(i∈1,2,3)类请求任务队长为n的概率，则表示ρ_i的n次方；由确定第i类请求任务到达时允许待处理的最大队长，其中，m₁＜m₂＜m₃；

由确定雾网络的安全系数；

基于各雾节点的计算服务能力以及雾网络的安全系数，从而在预设安全系数约束下，确定雾网络被划分成的簇的个数和每个簇中包含的最小雾节点数；在S≥S_th时，由确定雾网络被划分成的簇的个数，其中，λ为道路安全类请求的总到达率，θ＝N_k/K，α与β表示比例系数，S_th表示预设安全系数，k表示服务雾节点中参与计算的雾节点比例，ν表示每个雾节点能提供的服务能力；由确定各簇中的最少应该包含的服务节点总数，N_s表示簇中的最少应该包含的服务雾节点总数，N_k表示在雾网络中参与资源控制与调度的雾节点个数，且

从所有雾节点中选取个数等于分簇簇数的雾节点作为簇头，对于每个簇的簇头，依据剩余各雾节点距离簇头的距离，将雾网络进行划分，从所有雾节点中选出互异的雾节点作为簇头，其中，所选的雾节点个数等于分簇簇数；从不包含簇头的剩余雾节点中，依次将距离各簇头最近的雾节点纳入各簇头对应的簇中；在各簇规模都达到各簇所需的最小雾节点数后，计算没有被划分簇的剩余各节点到各簇头的距离，将各节点纳入到距离其各自最近的簇头所在的簇中；其中，从所有雾节点中选取簇头有种选取方式，从种方式中选取若干种，将对应的划分结果作为遗传进化的初始种群，M表示所有雾节点数，K表示分簇簇数；

分别将雾网络的每个划分结果作为单独的个体，以各雾节点到其各自对应的簇头距离平方之和作为优化目标进行遗传迭代，将末代中的最优个体作为最终的分簇结果。