[发明专利]一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法

权利要求书

1.一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，包括：

S1、计算资源紧缺的RV车辆向路旁系统发送任务卸载的请求；计算资源富余的PV车辆向路旁系统发送任务计算的请求；

S2、路旁系统接收到请求以后记录车辆信息；当记录中同时存在RV车辆与PV车辆时，转到S3，否则等待接收；

S3、路旁系统进行资源分配与任务调度决策，确定任务的执行对象与执行顺序；并将决策结果广播给卸载任务的RV车辆和计算任务的PV车辆；步骤S3具体包括以下分步骤：

S31、路旁系统根据所接收到的请求中的速度信息与位置信息，计算RV车辆与PV车辆之间的通信情况，并生成一个RV×PV车辆的车辆连通关系矩阵；

S32、路旁系统根据任务计算量、虚拟机数目以及RV×PV的车辆连通关系矩阵，预估完成所有计算任务的时间T_all；根据T＝KT_all回退计算不同时延T下各个任务的延迟损失，其中0≤K≤1，从而确定任务的优先级，根据任务的优先级确定RV车辆的任务发送顺序；

S33、划分时隙，从0时隙开始，由RV车辆中队列最前端的任务组成当前任务集合J′，与当前时隙有空闲虚拟机的PV组成的服务集合S′，根据RV×PV的车辆连通关系矩阵生成一个(J′，S′)二部图，利用匹配算法找到最大匹配；每一个时隙执行一次循环执行直到所有任务被匹配；

S34、广播匹配结果给相关车辆；

S4、RV车辆与PV车辆按照路旁系统的决策结果进行任务的卸载与计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，步骤S1中所述RV车辆发送的请求中包括：请求类型、车辆编号、速度信息、位置信息以及任务信息集合；所述任务信息集合包含任务池中所有任务的信息；每一个任务的信息包括：任务编号、任务计算量、任务时延-收益函数、任务所属组号以及组内顺序号；

步骤S1中所述PV车辆的请求中包括：请求类型、车辆标号、速度信息、位置信息以及虚拟机数目。

3.根据权利要求2所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，所述任务包括独立任务与任务组。

4.根据权利要求3所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，所有PV车辆的单个独立虚拟机计算能力相同，不同计算能力的PV车辆有不同的虚拟机数目。

5.根据权利要求4所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，S31所述RV×PV的连通关系矩阵计算中，当任意2辆车满足以及|v_i-v_j|v，则认为是连通车辆；

其中，d_i,j是车辆i与车辆j之间的距离，x,y,z为车辆坐标位置，r为距离门限，v_i表示车辆i的速度，v表示速度门限。

6.根据权利要求5所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，S32所述T_all的计算式为：

T_all＝max(T_i)

max(T_i)表示预计完成总时间等于PV车辆平均预计完成时间的最大值，且

7.根据权利要求6所述的一种基于雾计算的多车辆间多计算任务调度方法，其特征在于，S32所述确定任务的优先级，具体包括以下步骤：

S321、初始化T＝T_all，任务集合J为全部任务，优先级计数count＝1；

S322、对于优先级未被赋值的任务，根据车辆i的任务n的效用函数计算T时刻的效用损失根据效用损失进行排序，按照效用损失从大到小进行赋予任务优先级为count；当优先级赋值到同一辆的第二个任务时，停止赋值；

其中，为车辆i的任务n的计算时延；

S323、如果所有任务的优先级已被赋值，则结束；否则，执行count＝count+1，然后跳转到S322。