[发明专利]一种基于共享机制的最小通讯负载平衡方法

权利要求书

1.一种基于共享机制的最小通讯负载平衡方法，其特征在于，采用区域分解的任务划分方法,把计算任务分为等量的几部分,然后分别由集群系统中的PC机进行仿真计算,最后汇总输出仿真结果；在仿真过程中,部分车辆由于目的地不同会从一个区域进入另一个区域，交换相邻区域边界处的交通流信息；将每台处理机对应的计算任务以一个原子或节点来表示，原子核量数表示理想状态下负载均衡的负载量，原子的电子数表示其计算负载量，仿真车辆迁移则模拟原子的得失电子过程，节点的计算范围则根据原子间的作用力移动，原子的有效区域交叉重叠最终形成所需要的空间划分结果；

如果一个周期内节点p_i半径为R_is，下一周期其半径为R_is'则：

其中δ为小于1的浮点数，代表原子的膨胀速度系数；为每个原子的核子数；q_i为原子i所具有的电子数；

区域都有一个或几个与其连接的区域，称为区域的邻域，当任意两个原子之间互为邻域时，对于两个节点p_i和p_j的p_i∩p_j区域中仿真车辆Q的归属权由负载量q_i与负载量q_j对Q的作用效果与的值的大小决定：其中r_iQ表示原子核与电子间的距离，其中，q_i、q_j分别为原子i和j所具有的电子数；

判断原子间是否相交，如果不相交，负载量q_i和q_j根据电子量的大小移动，原子的半径发生变化；

原子之间的相互作用效果为：

表示在某一周期内原子i对原子j的作用强度，q_i表示原子i所具有的电子数，r_ij表示原子i与j原子之间的欧式距离，K表示一个常量且0≤i,j≤N；

若原子间互不相交，半径R_i将按照公式(4)的式子进行变化，直至其所拥有的“仿真车辆数”q_i与平均值相同，定义相邻的原子之间的移动如下：

在上述三个式子中q_i和q_j是否移动则根据其所具有的电子量的大小进行移动；

一个节点在第i周期内负载量用表示，其中表示周期内计算负载量，表示周期内耦合带来的通信负载量；

节点在i周期的综合负载指标，衡量节点间的负载平衡我们用负载任务量的方差：方差S值越小表示其任务分配的越均衡。

2.根据权利要求1所述的基于共享机制的最小通讯负载平衡方法，其特征在于，计算任务区域内任意仿真车辆至少被一个节点感知，对有限圆的条件下完成区域的完全覆盖。

3.根据权利要求1所述的基于共享机制的最小通讯负载平衡方法，其特征在于，当两个节点所在的距离不大于两个节点的半径之和时，则两个节点存在一个连通区域。

4.根据权利要求1所述的基于共享机制的最小通讯负载平衡方法，其特征在于，使用负载任务量的方差大小衡量节点间的负载平衡。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于共享机制的最小通讯负载平衡方法，其特征在于，原子按照自身的负载量来进行半径的扩大或缩小，同时根据邻接原子的相互作用效果的大小来调整原子之间的相对位置。