应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型制造技术

本发明专利技术提供一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型，首先将影响用户移动的因素归纳为三种事件，结合地图构成用户移动的环境，用户的移动受到吸引事件的驱动，用户的移动被分为两个阶段：在受灾地区之间的移动和在受灾地区内的移动，当用户需要到达某一地点，首先将目的地告知终端，然后按终端推荐的路径行进，终端应用Floyd算法在带有权值的道路拓扑图上计算最优路径，道路的权值由道路长度、网络状况、交通状况和行车状况根据层次分析法和熵权法确定，本发明专利技术将网络因素作为影响道路权值的主要因素，以保证用户拥有较好的网络接入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信领域，涉及应急救灾场景下用户在携带具有路径指引服务的终端时的移动。
技术介绍
随着通信技术的发展和人们需求的不断增加，各具特色的无线接入技术层出不穷，如组建无线局域网的802.11系列标准，组建无线城域网的802.16系列标准，能够实现全球漫游和移动的GSM、CDMA等第二代移动通信技术、具有更高速率的WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等第三代移动通信技术、无线Ad hoc技术、无线传感器技术等。随着用户需求的不断提高，基于不同接入技术的异构网的融合是通信技术发展的必然趋势。这些系统结构、覆盖范围、通信协议、链路特性、应用场景和业务能力各不相同的无线接入技术将共同为用户提供随时随地与任何人通信的服务。异构网的融合为移动性管理带来了新的研究内容。相比于传统的蜂窝移动通信系统的移动性管理，异构网的移动性管理技术不仅包括位置管理和切换控制两项关键技术，还包括安全机制和互操作控制两项技术。其中的位置管理和切换控制需要移动模型的支持。应急救灾场景是异构网融合的典型应用场景。当某地发生灾情时，此地原有的网络设施会遭到破坏，为及时传送救灾信息以利于救援，救灾部门会在救灾地区内建立若干个网络接入点，这些网络可能是异构网络。当记者从一种网络的覆盖范围到另一种网络的覆盖范围时，为保证信息传输的连续性，各异构网之间必须融合。应急救灾场景相比于其他异构网融合的应用场景有以下三个特点:1、用户移动具有很强的目的性。应急救灾场景要求用户对指挥中心的命令做出快速反应，用户会以最快速度到达目的地完成报道。因此，事件驱动的移动模型能够反映应急救灾场景下用户移动的特点。2、用户移动受到网络影响。用户完成现场灾情的报道后，应尽快将信息通过各种网络传送到指挥中心，因此网络分布会影响用户的移动，具体表现为用户应尽量在网络覆盖范围内移动。3、移动环境复杂多变。各种灾害会破坏道路和建筑物，产生众多阻碍用户移动的障碍物。而且障碍物的形状和分布会发生变化，增加了用户移动的多变性。根据以上对应急救灾场景的描述，事件驱动的移动模型能够反映此场景下用户移动的特点。事件驱动的群组移动模型认为节点的移动受到事件的驱动，比如上课、吃饭等事件驱使学生移动。在应急救灾场景中，节点的移动受指挥中心的命令驱动。节点的移动由一连串“移动-停留”的动作组成。此移动模型用着色Petri net生成众多节点的移动轨迹。这种移动模型适合于移动目的性较强的应用场景，并需要结合节点的移动规律。事件驱动的移动模型需要紧密结合具体的应用场景。应急救灾场景下，用户的移动不但受到道路、障碍物和目的地的影响，而且受到道路状态、危险区域和需要报道的灾情的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:I)将应急救灾场景中除道路以外影响用户移动的因素归纳为易变事件、规避事件和吸引事件，所述易变事件、规避事件和吸弓I事件在空间和时间上的分布构成用户的移动环境；2)用户的移动分为两个阶段:在受灾地区之间的移动和在受灾地区内的移动；当用户在受灾地区之间移动时，用户将目的地告知终端，终端根据影响道路权值的因素计算出道路的权值，影响道路权值的因素为道路长度以及易变事件，然后终端在带有权值的道路拓扑图上计算出最优路径；当用户在受灾地区内移动时，用户将目的地告知终端，终端根据规避事件获取可行路径，然后终端根据影响可行路径权值的因素计算出可行路径的权值，影响可行路径权值的因素为可行路径长度和易变事件，然后终端在带有权值的可行路径图上计算出最优路径。当用户在受灾地区之间移动时，易变事件包括网络状况、交通状况和行车状况，当用户在受灾地区内移动时，易变事件包括网络状况；网络状况是影响权值的主要因素。所述网络状况用道路被网络覆盖长度的百分比表示；交通状况用单方向单位长度上的车辆数目表示；行车状况用区间内的数表示，数值越大表明行车性能越差。行车状况表明道路对汽车行进的阻力的大小。越平坦的路面的行车状况越好，起伏越大的路面的行车状况越差。所述权值的计算方法，具体包括以下步骤:首先，应用层次分析法和熵权法计算出所述影响道路权值或影响可行路径权值的因素的权重因子；然后，各因素的值分别乘以它们对应的权重因子后求和即为此道路或可行路径的权值。所述规避事件是指用户所要躲避的障碍物和危险区域，采用事件位置、开始时间、持续时间以及禁止区域描述规避事件。所述吸引事件是指任务和需要报道的灾情，与目的地对应。所述最优路径的计算应用Floyd算法。所述用户有两种状态:搜索模式和任务模式；当用户处于搜索模式时，如果用户收到吸引事件，则用户状态转移到任务模式；否则，用户继续处于搜索模式。本专利技术的创新性研究主要体现在以下四个方面:一、本专利技术提出的移动模型定义了应急救灾场景下驱动用户移动的三种事件。一般意义下的事件驱动是指在现实环境中节点都朝着具有明确意义的目的地移动，比如，学生在校园中的移动，节点的移动只受道路、障碍物和目的地的影响。在应急救灾环境下，节点的移动明显具有事件驱动的特征，但是它们的移动还要受到道路状态、危险区域、需要报道的灾情(兴趣事件)等因素的影响。本专利技术将这些因素(除道路外)定义为三种事件:易变事件、规避事件和吸引事件。易变事件包括道路的网络状况、交通状况和行车状况，规避事件包括障碍物和危险区域，吸引事件包括任务和需要报道的灾情(兴趣事件)。二、本专利技术提出的移动模型基于路径指引服务。应急救灾环境复杂多变，用户只能感知周围环境从而决定移动路线，无法通过自身获取整个环境的信息。本专利技术假设用户的终端能够收集各种所需信息并以此计算出推荐给用户的最优路径，此最优路径综合考虑了行进时间和网络状况两方面的因素。当用户在道路上行进时，终端需要的信息包括地图拓扑、道路的网络状况、交通状况和行车状况。当用户在受灾现场中移动时，终端需要的信息包括活动区域、禁止区域分布和网络分布。三、本专利技术提出的移动模型考虑了道路的网络因素、交通因素和行车因素，并把网络因素作为影响用户移动的主要因素。首先，应急救灾环境要求用户能够尽快将现场情况传送到指挥中心以利于救援，因此用户应当尽量在网络覆盖范围内移动。本专利技术将网络因素融入到移动模型中，并使它成为影响节点移动的主要因素。其次，应急救灾环境下用户沿两点间的最短路径行进不一定能以最短时间到达，行进时间还与道路的交通状况和行车状况有关。本专利技术用层次分析法和熵权法计算出网络状况、交通状况和行车状况对道路权值的影响比重，并据此得出道路的权值。然后根据道路拓扑和权值计算出最优路径。附图说明图1是用户的状态转移图；图2是用户的详细移动规则；图3是吸引事件模型；图4是规避事件模型；图5是受灾地区示意图；图6是受灾地区可行路径示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术基于事件驱动的移动模型，根据实际情况构建用户移动的环境模型并定义移动规则，生成应用在救灾场景中的事件驱动的移动模型。本专利技术的应用场景描述如下。假设某地区发生某种灾害，比如地震、洪水、火灾等。记者根据指挥中心的命令驾驶车辆往返于各个受灾现场之间以报道灾情。如果网络设施遭到破坏，记者可以临时在重点区域安装网络接入点以完成灾情报道。记者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型，其特征在于：1）将应急救灾场景中影响用户移动的因素归纳为易变事件、规避事件和吸引事件，所述易变事件、规避事件和吸引事件在空间和时间上的分布构成用户的移动环境；2）用户的移动分为两个阶段：在受灾地区之间的移动和在受灾地区内的移动；当用户在受灾地区之间移动时，用户将目的地告知终端，终端根据影响道路权值的因素计算出道路的权值，影响道路权值的因素为道路长度以及易变事件，然后终端在带有权值的道路拓扑图上计算出最优路径；当用户在受灾地区内移动时，用户将目的地告知终端，终端根据规避事件获取可行路径，然后终端根据影响可行路径权值的因素计算出可行路径的权值，影响可行路径权值的因素为可行路径长度和易变事件，然后终端在带有权值的可行路径图上计算出最优路径。

【技术特征摘要】
1.一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型，其特征在于: 1)将应急救灾场景中影响用户移动的因素归纳为易变事件、规避事件和吸引事件，所述易变事件、规避事件和吸弓I事件在空间和时间上的分布构成用户的移动环境； 2)用户的移动分为两个阶段:在受灾地区之间的移动和在受灾地区内的移动；当用户在受灾地区之间移动时，用户将目的地告知终端，终端根据影响道路权值的因素计算出道路的权值，影响道路权值的因素为道路长度以及易变事件，然后终端在带有权值的道路拓扑图上计算出最优路径；当用户在受灾地区内移动时，用户将目的地告知终端，终端根据规避事件获取可行路径，然后终端根据影响可行路径权值的因素计算出可行路径的权值，影响可行路径权值的因素为可行路径长度和易变事件，然后终端在带有权值的可行路径图上计算出最优路径。2.根据权利要求1所述一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型，其特征在于:当用户在受灾地区之间移动时，易变事件包括网络状况、交通状况和行车状况，当用户在受灾地区内移动时，易变事件包括网络状况；网络状况是影响权值的主要因素。3.根据权利要求2所述一种应急救灾场景下单终端的事件驱动的移动模型，其特征在于:所述网络状况用道路被网络覆盖长度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲桦，赵季红，任塨晔，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：