[发明专利]基于分布式合作的CAM消息均衡重构方法

权利要求书

1.基于分布式合作的CAM消息均衡重构方法，其特征是：将一个由n个车辆组成的车队，首先将奇数编号的车辆依次连接成一条虚拟线，再将偶数编号的车辆依次连接成另一条虚拟线，然后将两条虚拟线的首尾对应相连，最终形成一个封闭虚拟逻辑环；

将车队沿着虚拟逻辑环分割成若干个相互交叠的博弈小组，每个博弈小组包含三个车辆，按照顺时针方向分别定义为头车、中车和尾车；当前组内的头车是前向博弈小组的中车，而尾车则是后向博弈小组的中车；如果n为奇数，划分的博弈小组为{(v₁，v₃，v₅)，(v₃，v₅，v₇)，(v₅，v₇，v₉)…(v_n-4，v_n-2，v_n)，(v_n-2，v_n，v_n-1)，(v_n，v_n-1，v_n-3)…(v₄，v₂，v₁)，(v₂，v₁，v₃)}；如果n为偶数，划分的博弈小组为{(v₁，v₃，v₅)，(v₃，v₅，v₇)，(v₅，v₇，v₉)…(v_n-5，v_n-3，v_n-1)，(v_n-3，v_n-1，v_n)，(v_n-1，v_n，v_n-2)…(v₄，v₂，v₁)，(v₂，v₁，v₃)}；

用无向图G＝(V，L)表示智能车队的线性网络拓扑结构，其中集合V＝{v_i|i≤n，i∈Z⁺}中的顶点v_i表示智能车队中的车辆，集合L＝{l_ij|v_i，v_j∈V}中的边l_ij表示车辆v_i和v_j之间的无线通信链路；

每个车辆需要在其作为中车的当前博弈小组内分别与头车和尾车协商达成一致，再由头车和尾车分别在其作为中车的所在前向博弈小组和所在后向博弈小组内部再次进行协商，这样沿着虚拟逻辑环逐步迭代实现信息交互共享；由于虚拟逻辑环是首尾相连的闭合网络，当CAM消息重构策略逐步迭代交互至源车辆时，则车队中所有的车辆均已达成一致，即实现CAM消息重构任务在车辆之间的均衡分配；

设车辆v_i在t时刻生成合作提议，包含车辆v_i的建议策略和竞价策略其中，车辆v_i在t时刻对其他车辆消息附带建议的集合，即为建议策略；车辆v_i对每个消息附带建议的竞价的集合，即为竞价策略；竞价价格越高，其建议的消息被附带的优先级越高；

在生成合作提议后，车辆v_i将根据自身合作提议与其他车辆合作提议的偏差获得不同奖励，其基本原则是，与其他车辆合作提议的偏差越小，车辆v_i获得的奖励越多，反之亦然；

设车辆v_i和v_j在t时刻下生成的合作提议分别为和和之间的合作偏差如式(6)所示：

分别代表v_i和v_j合作提议中竞价策略和建议策略的偏差，代表考虑附带竞价的建议策略的优先级；

如果车辆v_i和v_j生成的合作提议相同，则合作偏差为0，否则，合作偏差不为0；

虚拟逻辑环上的某一个博弈小组(v_i，v_j，v_k)，其中v_i，v_j，v_k分别为当前博弈小组中的前车、中车和尾车；是前车v_i在t时刻生成的合作提议，定义其获得的博弈奖励为与之间的差值，具体如式(7)所示：

如果前车v_i和中车v_j之间的合作偏差小于中车v_j和尾车v_k之间的合作偏差，则前车v_i将获得正奖励，即反之，前车v_i将获得负奖励，即

将博弈奖励和建议策略下的消息接收率相结合，定义如式(8)所示的效用函数

每个车辆需要在虚拟逻辑环中不断交互共享各自的合作提议，并依据偏差的大小动态调整直至各车辆生成的合作提议均相同即为达成一致；

各车辆的所有合作提议达成一致的状态被称为纳什平衡点，此时，每个车辆所对应的效用函数值最大，纳什平衡点的合作提议集合同样也是协同重构CAM消息的全局最优方案。

2.如权利要求1所述的基于分布式合作的CAM消息均衡重构方法，其特征是：在CAM广播阶段，车辆v_i首先在当前自身所在的博弈小组中与前车和后车进行策略信息的交互、协商，同时，前车和后车又分别作为前向和后向博弈小组中的中车与其他车辆进行信息交互，进而实现相邻博弈小组之间信息的交互、协商；因此，每个车辆的信息将在虚拟逻辑环上以小组的形式传递到车队中的其他车辆，最终根据在虚拟逻辑环上交互的反馈信息，不断修正和更新自身的策略信息，直到所有博弈小组中的车辆均已达成一致，即实现CAM消息重构任务在车辆之间的均衡分配。