[发明专利]VANET中利用演化博弈来激励停靠车辆合作转发进行分析建模的方法

摘要

本发明属于移动通信技术领域，实现了一种在VANET中利用路边停靠车辆进行庞大的多媒体服务的方法。其特征是利用了演化博弈理论构建解决了停靠车辆不合作的情况。首先本发明将系统模型分为两种。第一种是将停靠车辆看做单群体，即单群体演化博弈模型。第二种是将停靠车辆和即走车辆看做两个群体，即多群体演化博弈模型。然后通过演化博弈理论得出本发明的复制动态方程。最后通过改变相关参数证明本发明所提出的基于演化博弈的激励机制是成功的。本发明的效果和益处是证明了对路边停靠车辆基于演化博弈的激励机制是有效的，通过分析论证都可以得到复制动态方程，解得进化稳定策略，并且分析了影响ESS的因素。

主权项

一种VANET中利用演化博弈来激励停靠车辆合作转发进行分析建模的方法，其特征在于以下步骤，一、分成两种情况第一种是停靠的车辆在一定时间内是静止的；对第一种情况用的是单群体的演化博弈SCEGT激励机制，来激励停靠车辆的合作；第二种是有些停靠车辆是在一定时间内静止不动的，但是还有一部分车辆是即走的；对第二种情况用的是多种群的演化博弈，其中停靠的车辆为一个种群，即走的车辆为另外一个种群，提出一种多群体的演化博弈MCEGT激励机制；二、模型的建立A、V2V的通信模型第一种：路边停靠车辆是在一定时间内一直停靠；当车辆Vs要传递大的多媒体文件给车辆Vd；Vd不在Vs的传输范围内，并且道路上也没有移动的车辆作为中间节点传输，则利用道路旁边停靠的车辆协助多媒体服务，车辆Vs将多媒体资源分发给停靠的车辆；然后当车辆Vd通过这些拥有资源的停靠车辆时，就会从这些车辆上下载自己满意的多媒体资源；第二种：路边停靠的车辆有的是长时间停靠的，有的是即走的；当车辆Vs要传递大的多媒体文件给车辆Vd；Vd不在Vs的传输范围内，并且道路上也没有移动的车辆以作为中间节点传输；那么就利用道路旁边停靠的车辆协助多媒体服务；车辆Vs将多媒体资源分发给停靠的车辆；当车辆Vd正在下载车辆上的资源时，停靠车辆要离开停靠车辆团体，它就会把Vs传递给自己的多媒体服务，移交给停靠车辆的邻居车辆，然后离开；当车辆Vd往前行驶，在从车辆2上下载所有的多媒体资源；B、演化博弈模型定义G＝{I,S,π}是基本的演化博弈模型，其中I表示参与者集合，S表示参与者策略集合，π表示参与者效用函数集合；如果y≠x∈S，存在满足等式：u[x,εy+(1‑ε)x]＞u[y,εy+(1‑ε)x]，x就是模型的ESS；演化博弈论的核心有两个：即演化稳定策略、复制者动态方程；演化稳定策略x*需要满足如下两个条件：第一，x'＝Ω(x*)＝0；第二，Ω'(x*)＜0⁶；复制者动态方程描述采取变异的频数关于时间t的一个动态微分方程；用x_i'＝[φ(x_i,x)‑φ(x,x)]x_i来表示复制者动态方程，其中x_i(t)采取纯策略的人占总人数的比例，φ(x_i,x)为策略i的适应度，φ(x,x)为平均适应度；演化博弈论的标准设置是：(1)有一个用户的种群；种群中的用户数量很大；(2)假设有有限的纯策略或行为；种群的每个成员从同一个策略集合Α＝{1,2,...,I}中选择策略；(3)设为纯策略集合I上的概率分布集合；M可以解释为混合策略集合；事实上，假设从种群中随机选择出的用户：使用标记策略的参与者遇到使用策略j的参与者的概率是y_j；几个博弈过程以后，对于使用j的参与者等价于面对使用混合策略(y₁,...,y_I)的参与者。