【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信领域，具体来说，涉及无线通信领域中的地图更新领域，更具体地说，涉及针对地图更新的计算机技术以及基于车联网边缘计算技术，即一种基于车联网的地图更新系统。
技术介绍
1、未来自动驾驶系统将利用互联的自动驾驶汽车(connected autonomousvehicles,cavs)，实现车辆互联、感知共享、协同控制，全面提高智能交通系统的通行效率。自动驾驶系统通过高清地图服务为驾驶控制与道路规划提供实时、精确的环境感知信息。为了保证未来自动驾驶安全性和交通系统的通行效率，车辆需要通过实时高清地图服务获取超视距感知信息。cavs在环境感知时会产生海量的原始数据，车联网边缘计算(vehicular edge computing,vec)系统通过在靠近用户的无线接入网边缘部署边缘服务器(edge server,es)，cavs可以将数据预处理的计算任务卸载至es，有效提高原始感知数据的处理效率。同时，es可以作为感知信息的汇聚节点与高清地图服务的分发节点，避免了由传统云服务器汇聚而带来的骨干网传输时延，使cavs获取更低时延的高清地图服务。然而，未来cavs将搭载数十个车载传感器，产生的感知信息的数据速率达到10gbps量级，海量感知信息的传输处理给vec系统提出了巨大的挑战。
2、而vec系统中通信和计算资源是有限的，同时由于车辆的移动性和通信计算环境的高度动态性，系统状态是随机时变。因此，现有技术提出通信和计算融合的机制，通过权衡通信和计算资源的占用，设计cavs感知信息的传输和处理调度算法，以实现高清
3、通常情况下，虽然数据预处理会消耗大量的计算资源，但经过预处理后，待传输数据量会大幅减少，降低了对通信资源的需求。对此，考虑有限的计算资源和频谱资源，进行了预处理任务卸载调度决策，在容忍时间内完成预处理任务，提高系统的吞吐量。此外，vec还允许cavs通过车-车通信(vehicle to vehicle,v2v)的形式传输和处理数据。认为v2v中继传输可以提高链路通信质量，同时借助v2v中继传输可以将任务卸载至工作负载较小的es，因此通过优化v2v链路选择和es负载分配，降低了用户的平均任务执行时延。考虑到cavs潜在的计算信息，提出cavs可以将数据预处理任务卸载至周围计算资源空闲车辆上进行辅助预处理，降低任务执行时延。
4、但是，现有通信和计算融合的机制仅考虑了感知信息的传输和处理过程对地图更新时间的影响，其难以根据车辆的移动性和通信计算环境的高度动态性对地图进行实时更新，进而导致了地图的实时性不高。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于车联网的地图更新系统。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、根据本专利技术的第一个方面，提供了一种基于车联网的地图更新系统，其用于为覆盖道路内的车辆提供地图更新服务，并且其包括：多个边缘服务设备，其沿途设置在覆盖道路周边以与覆盖道路内的车辆建立无线通信进行信息的交互，其中，每个边缘服务设备被配置为：通过无线信号覆盖所述覆盖道路中的一部分覆盖区域，所述覆盖区域被划分为多个区域块，以按区域块为单位更新区域块地图并维护各个区域块地图的信息年龄；在每个时隙，获取所述覆盖区域内各车辆上报的状态信息，根据所述状态信息和所述各个区域块地图的信息年龄确定感知信息调度决策，其指示每个车辆在当前时隙是否激活车载传感器工作以采集道路的感知信息；在每个时隙，根据所述状态信息和预设的能耗约束，为每个车辆从预设的多种预处理方式确定数据预处理调度决策；获取一个或者多个车辆上传的经预处理的感知信息，所述经预处理的感知信息是由所述一个或者多个车辆执行感知信息调度决策和数据预处理调度决策后得到的；根据覆盖区域对应的局部地图和所获得的所述经预处理的感知信息，进行局部地图的融合和更新。
4、在本专利技术的一些实施例中，所述信息年龄指示对应区域块地图的数据新鲜程度，其中：对于局部地图中各个区域块地图，从系统启动时为其分配一个第一数值作为信息年龄；对于局部地图中没有进行更新的区域块地图，其信息年龄每隔预设时长增加一个单位长度；对于局部地图中更新的区域块地图，每次更新后将其信息年龄重置第二数值，所述第二数值小于所述第一数值。
5、在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述状态信息和所述各个区域块地图的信息年龄确定感知信息调度决策，包括：根据所述状态信息中的能耗信息以及所述各个区域块地图的信息年龄，确定各车辆的感知能耗与各个区域块地图的信息年龄之间的权衡值；根据所述权衡值和预设的激活阈值，确定感知信息调度决策。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述权衡值被配置为：与各车辆的能耗信息正相关，与所述系统为每个区域块的信息年龄分别维护的对应的权重值之和负相关；对应的感知信息调度决策包括：当权衡值大于或等于所述预设的激活阈值时，每个车辆在当前时隙无需激活车载传感器工作；当权衡值小于所述预设的激活阈值且一个边缘服务设备对应的覆盖区域内的车辆的数量小于或等于接入用户总数时，各个车辆激活车载传感器工作以采集道路的感知信息；其中，所述接入用户总数为同时与边缘服务设备进行无线通信的用户数量阈值；当权衡值小于所述预设的激活阈值且一个边缘服务设备对应的覆盖区域内的车辆的数量大于接入用户总数时，对权衡值进行排序，从小到大选取接入用户总数个的权衡值对应的车辆激活车载传感器工作以采集道路的感知信息。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述权衡值按照以下方式计算得到：
8、
9、其中，表示的是第i个车辆的感知能耗，qi(t)表示第i个车辆在t时隙的能耗虚拟队列长度，k表示区域块总数，ci(t)表示第i个车辆在t时隙能够感知的感知区域，ak表示第k个区域块，αk(t)表示在t时隙第k个区域块的权重，h(t,ak)表示在t时隙第k个区域块的信息年龄，v表示信息年龄与感知能耗之间的权衡系数，表示第k个区域块是否处于感知区域的指示变量。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述在每个时隙，根据所述状态信息和预设的能耗约束，为每个车辆从预设的多种预处理方式确定数据预处理调度决策，包括：根据所述状态信息中的能耗信息、位置信息、计算信息以及预设的能耗约束计算每个车辆对应的多种预处理方式的能耗成本；根据所述能耗成本为每个车辆从预设的多种预处理方式确定数据预处理调度决策，并确定所述数据预处理调度决策是否满足预设的约束条件；若满足预设的约束条件，则根据确定的数据预处理调度决策对各车辆采集到的感知信息进行预处理。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述预设的多种预处理方式包括：本地预处理方式、v2v预处理方式和边缘服务设备预处理方式，其中：所述本地预处理方式为由各车辆对采集到的道路的感知信息进行预处理；所述v2v预处理方式为各车辆将采集到的道路的感知信息通过无线通信卸载至相邻车辆，由所述相邻车辆对采集到的道路的感知信息进行预处理；所述边缘服务设备预处理方式为各车辆将采集到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于车联网的地图更新系统，其用于为覆盖道路内的车辆提供地图更新服务，并且其包括：
2.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述信息年龄指示对应区域块地图的数据新鲜程度，其中：
3.根据权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述根据所述状态信息和所述各个区域块地图的信息年龄确定感知信息调度决策，包括：
4.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，所述权衡值按照以下方式计算得到：
6.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述在每个时隙，根据所述状态信息和预设的能耗约束，为每个车辆从预设的多种预处理方式确定数据预处理调度决策，包括：
7.根据权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述预设的多种预处理方式包括：本地预处理方式、V2V预处理方式和边缘服务设备预处理方式，其中：
8.根据权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述预设的约束条件包括第一约束和第二约束，其中，
9.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述每个边缘服务设备还被配
10.一种自动驾驶的车辆，其特征在于，所述车辆进入覆盖道路后能够通过边缘服务设备提供的无线网络连接至系统，并被配置为：
11.一种基于权利要求1-9之一所述的系统进行地图更新的方法，其特征在于，所述方法有边缘服务设备执行，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的地图更新系统，其用于为覆盖道路内的车辆提供地图更新服务，并且其包括：
2.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述信息年龄指示对应区域块地图的数据新鲜程度，其中：
3.根据权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述根据所述状态信息和所述各个区域块地图的信息年龄确定感知信息调度决策，包括：
4.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，所述权衡值按照以下方式计算得到：
6.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述在每个时隙，根据所述状态信息和预设的能耗约束，为每个车辆从预设的多种预处理方式确定数据预处理调度决策，包括：
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩岳，齐彦丽，周一青，蔡青，刘玲，石晶林，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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