分布式交通網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法研究及應(yīng)用.pdf

1、采用分布式交通仿真系統(tǒng)來對(duì)現(xiàn)實(shí)交通情況進(jìn)行模擬，是提高城市交通效率和機(jī)動(dòng)性的有利途徑。而分布式仿真系統(tǒng)中，任務(wù)是否均衡分配關(guān)系到整個(gè)仿真系統(tǒng)的仿真速度。因此，如何使分布式交通仿真節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡成了亟待解決的問題。本文以分布式交通仿真平臺(tái)為基礎(chǔ)，借鑒博弈論的思想，提出了基于博弈論的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)和理論分析來驗(yàn)證了算法的優(yōu)越性。本文的主要工作包括以下幾點(diǎn)：
　　（1）提出了基于分布式交通仿真的網(wǎng)絡(luò)模型。首先，在自主研

2、發(fā)的分布式微觀交通網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了混合模式的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡模型。該模型采用CS和P2P的結(jié)合來完成，總控端與仿真終端間以CS的模式存在，而仿真終端和仿真終端之間以 P2P的模式存在。同時(shí)為了提高仿真系統(tǒng)的仿真速度、降低數(shù)據(jù)采集成本，本文將路網(wǎng)中道路簡化為帶權(quán)重的點(diǎn)，而路口簡化為帶權(quán)重的邊。采用該模型對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行仿真，能夠在不失仿真的真實(shí)性的同時(shí)，簡化仿真路網(wǎng)模型，提高仿真系統(tǒng)的仿真速度和仿真效率。
　?。?）提出了基于博

3、弈論的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。本文借鑒博弈論中納什均衡的思想，將道路的遷移變?yōu)橹鲃?dòng)行為。算法首先對(duì)道路的效用函數(shù)進(jìn)行定義，并通過理論推導(dǎo)證明該函數(shù)存在納什均衡；然后，采用迭代生長的方式來對(duì)地圖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始分割；最后，道路將根據(jù)效用函數(shù)計(jì)算自身的費(fèi)用，并根據(jù)自身的費(fèi)用來決定是否進(jìn)行遷移以及遷移的目的終端，直到完成整個(gè)路網(wǎng)的均衡；并且在仿真系統(tǒng)運(yùn)行中再次出現(xiàn)不均衡狀況時(shí)，同樣也可以依據(jù)道路的費(fèi)用來對(duì)道路進(jìn)行遷移，并再次達(dá)到均衡狀態(tài)。
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4、3）進(jìn)行了仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。本文采用自主研發(fā)的微觀交通仿真系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù)等，與經(jīng)典的遞歸對(duì)分算法進(jìn)行了兩大組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：終端數(shù)變化及車輛數(shù)變化對(duì)仿真時(shí)間、仿真時(shí)間方差、通信時(shí)間總和及通信時(shí)間方差的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本文提出的基于博弈論的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法的優(yōu)越性。
　　通過理論及對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證，本文提出的基于博弈論的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法能夠均衡的劃分路網(wǎng)，并且能夠解決大規(guī)模分布式交通仿真系統(tǒng)的動(dòng)