[發(fā)明專利]一種基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法

有效

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• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110417588B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 杜冰;底曉夢
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;G08G5/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

獲取航空動態(tài)網絡圖，計算航空網絡拓撲關系變化率，選取時間間隔，根據選取的時間間隔將航空動態(tài)網絡圖轉換為多幅靜態(tài)網絡拓撲圖；

根據靜態(tài)網絡拓撲圖中每個飛機節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的歐式距離，對所述靜態(tài)網絡拓撲圖進行簡化；

基于簡化的靜態(tài)網絡拓撲圖，通過飛機節(jié)點相互合作建立聯盟結構，以傳輸流量和延遲時間為博弈規(guī)則，規(guī)劃出航空網絡中的傳輸路徑。

2.如權利要求1所述的基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，獲取航空動態(tài)網絡圖，計算航空網絡拓撲關系變化率，選取時間間隔，根據選取的時間間隔將航空動態(tài)網絡圖轉換為多幅靜態(tài)網絡拓撲圖，包括：

根據航班飛行數據計算航班的航跡數據，構建航空動態(tài)網絡圖；

根據預設時間間隔將航空動態(tài)網絡圖劃分為多個時間段內的靜態(tài)網絡圖；

根據視距傳播規(guī)則，形成多個靜態(tài)網絡圖的初始結構，計算在每個時間段內的航空網絡拓撲關系變化率；

當航空網絡拓撲關系變化率大于等于預設閾值時，繼續(xù)細分時間段，重新對航空動態(tài)網絡圖進行劃分，直到每個時間段內的航空網絡拓撲關系變化率小于預設閾值時，選取此時的時間間隔將航空動態(tài)網絡圖轉換為多幅靜態(tài)網絡拓撲圖，保證每個時間段內的航空網絡拓撲關系相對保持不變。

3.如權利要求2所述的基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述航班飛行數據包括:航班號、出發(fā)地、目的地及對應經緯度、出發(fā)時間，以及到達時間；所述航跡數據包括：航班整個航程中的經緯度、飛行高度、飛行速度，以及飛行時間。

4.如權利要求3所述的基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述出發(fā)時間、到達時間，以及飛行時間均統(tǒng)一用UTC表示；所述航班飛行數據為飛機飛行的24小時航班數據信息。

5.如權利要求1所述的基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述根據靜態(tài)網絡拓撲圖中每個飛機節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的歐式距離，對所述靜態(tài)網絡拓撲圖進行簡化，包括：

在靜態(tài)網絡拓撲圖中的每一飛機節(jié)點周邊劃分扇形區(qū)域；每一扇形區(qū)域內的節(jié)點為該扇形區(qū)域對應的飛機節(jié)點的鄰居節(jié)點；

計算各飛機節(jié)點的鄰居節(jié)點與該飛機節(jié)點之間的歐式距離；

保留各扇形區(qū)域內歐式距離最小的鄰居節(jié)點，同時刪除該扇形區(qū)域內的其他鄰居節(jié)點，從而形成簡化后的航空網絡拓撲結構。

6.如權利要求5所述的基于聯盟博弈的航空動態(tài)網絡路徑規(guī)劃方法，其特征在于，在靜態(tài)網絡拓撲圖中的每一飛機節(jié)點周邊劃分扇形區(qū)域，具體為：

選取其中一飛機節(jié)點，以選取的飛機節(jié)點為中心，最大通信距離為半徑畫圓，將所畫的圓以α為參數，劃分成n個扇形區(qū)域；其中，α表示預設角度，n＝2π/α，且n的取值為整數；

所述計算各飛機節(jié)點的鄰居節(jié)點與該飛機節(jié)點之間的歐式距離，具體為：

通過該飛機節(jié)點所在的位置坐標和其鄰居節(jié)點所在的位置坐標，計算該飛機節(jié)點的每個扇形區(qū)域內的鄰居節(jié)點與該飛機節(jié)點之間的角度angle，并根據角度angle將對應的鄰居節(jié)點劃分到相應的扇形區(qū)域內；

在每一鄰居節(jié)點均劃分到相應的扇形區(qū)域內后，計算出該飛機節(jié)點每一扇形區(qū)域內的每一鄰居節(jié)點與該飛機節(jié)點的歐氏距離。