[发明专利]一种基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法

权利要求书

1.一种基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S110、初始化路网数据，对所述路网进行网格化划分并且标记出所述路网上的车辆热点区域，以及初始化路侧节点和车辆的缓存空间；

S120、在所述路侧节点或车辆对用户发送的请求内容进行响应的条件下，根据所述请求内容更新自身维护的内容流行度列表，并根据所述内容流行度列表更新自身缓存；

S130、预测靠近所述热点区域的车辆的移动方向，若所述车辆的行驶方向为驶向所述热点区域，则对所述车辆的缓存进行提前更新；以及

S140、响应于确定所述车辆的行驶方向并非为驶向所述热点区域，则返回步骤S120，继续等待用户发送请求内容。

2.根据权利要求1所述的基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，在步骤S120中，所述内容流行度列表中资源c的流行度更新使用了以下公式：

其中，为资源流行度的衰减系数；η_c为资源c的流行度；为旧的η_c的值；为新的η_c的值；T为资源流行度的衰减周期且T0，T越大，资源的流行度衰减得越慢；Δt为缓存节点距离上次更新η_c的时间间隔；β为流行度增量，是一个固定的常量。

3.根据权利要求1所述的基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，在步骤S130中，预测靠近所述热点区域的车辆的移动方向这一步骤中使用了以下公式：

其中，d为车辆最可能前往的网格编号；M(grid_i,grid_j)为车辆历史轨迹从区域grid_i出来后进入到区域grid_j的次数；l_j为车辆到相邻的网格grid_j的地理中心的直线距离；θ_j为车辆到相邻的网格grid_j的地理中心的方向与车辆行驶的方向的夹角差值；R为网格的边长；为两个相邻网格组成的矩形的对角线的长度；θ为固定角度180度，θ_j的取值范围为[0,180]。

4.根据权利要求1所述的基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，在步骤S130中，对所述车辆的缓存进行提前更新采用的公式为：

其中，为部署在车辆即将驶向的热点区域的路侧节点；α为调节参数，α∈[0,1]；η_c为资源c的流行度；为旧的η_c的值；为新的η_c的值。

5.根据权利要求1所述的基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，在步骤S110中，标记出所述路网上的车辆热点区域这一子步骤具体包括使用区域轨迹密度计算区域热度，并且所使用的公式为：

其中，ρ(r_i,Δt)表示区域r_i在Δt时间区间内的轨迹点密度，n(r_i,Δt)表示区域r_i在Δt时间区间内的轨迹点数量，S(r_i)表示区域r_i的面积。

6.根据权利要求5所述的基于车辆移动预测的车联网边缘缓存分配方法，其特征在于，在步骤S110中，标记出所述路网上的车辆热点区域这一子步骤还包括以下步骤：

从待划分的路网网格集合中选取轨迹点密度最大的网格grid_x，判断所述网格grid_x的轨迹点密度是否大于或等于预选的热点区域的轨迹点密度阈值ρ'；

响应于确定所述grid_x的轨迹点密度大于或等于所述预选的热点区域的轨迹点密度阈值ρ'，则以所述grid_x为中心扩展所述热点区域。