基于VANET的自适应交通信号控制

N.Priya
助理教授，拉马努贾姆中心计算智能，印度泰米尔纳德邦金奈巴拉特大学计算机科学与工程系

摘要

在城市场景中，交通信号控制是控制十字路口车辆流量的主要机制。然而，传统的系统无法根据时间的可变性来调整计时模式。这种系统的替代方案是开发动态系统，它将根据交通需求改变时间模式。本文设计并开发了一种基于车对车通信的自适应交通信号控制系统。该系统减少了车辆在十字路口的等待时间，同时也减少了队列长度。并验证了所提出的解决方案在交叉口处无碰撞。并与经典的定时系统进行了比较。仿真结果表明，数据收敛时间和车辆与交通信号之间的通信延迟不会影响系统的效率。

关键字

VANET;自适应交通信号控制;聚类;

介绍

web服务的数量在过去几年中大幅增加。各种提供者提供具有相同功能的web服务，因此对于web服务消费者来说，选择最适合他们需求的web服务变得越来越复杂。这就是为什么许多研究都致力于发现语义方法来描述web服务，包括功能属性和非功能属性。这将使使用者有机会根据其QOS要求(如可用性、可靠性、响应时间、信任等)找到web服务。

目前大多数解决方案都基于web服务定义语言(WSDL)和通用描述和发现接口(UDDI)注册中心。WSDL文档证明了web服务的功能描述，没有关于QOS的语义规范。UDDI注册中心提供了基于目录的搜索，而无需控制已注册服务的质量。UDDI API允许发布和发现特定服务的数据，但不提供基于质量的检索机会。

当发现过程返回具有相同功能的多个web服务时，问题变得更加复杂。这些缺点促使我研究了基于Q) s的web服务描述和发现的原理和现有方法，以便找到更好的解决方案，提供更准确和更高效的服务检索。

面向服务的体系结构

面向服务的体系结构是一种广泛而灵活地共享功能的方法。这种体系结构已经使用多年了。SOA与其他体系结构的区别在于松耦合。松耦合意味着服务的客户端基本上独立于服务。客户端(可以是另一个服务)与服务通信的方式不依赖于服务的实现。值得注意的是，这意味着客户端不需要非常了解服务就可以使用它。

例如，客户机不需要知道服务是用什么语言编码的，也不需要知道服务运行在什么平台上。客户端根据指定的、定义良好的接口与服务通信，然后由服务实现执行必要的处理。

web服务是通过一组标准协议和技术与客户机通信的服务。这些web服务标准在所有主要软件供应商的平台和产品中实现，使得客户端和服务能够在广泛的平台和操作环境中以一致的方式进行通信。这种普遍性使得web服务成为实现SOA的最普遍的方法。

为了使Web服务能够很好地协同工作，它们必须参与一组共享的组织原则，我们称之为面向服务的体系结构(SOA)。术语面向服务意味着对体系结构进行描述和组织，以支持Web服务的动态、自动化描述、发布、发现和使用。

SOA将Web服务组织为三个基本角色:服务提供者、服务请求者和服务注册中心。这三个角色之间的关系如下所示。

服务提供者将其服务发布(和未发布)到服务注册中心。然后，服务请求者可以通过在服务注册中心搜索它们的描述来找到所需的web服务。一旦请求者定位到所需的服务，其客户机就会在服务提供者处绑定该服务，然后调用该服务。

SOA负责描述和组织这些操作的机制和实践。此外，SOA还负责描述如何将web服务组合成更大的服务。

Web服务存储库中的Web服务

Ws={服务密钥，wsName, wsDesp, QP, OprSet}

服务密钥是唯一标识符;

wsName表示web服务名称;

wsDesp是服务功能描述;

QP是发布的QOS信息，记为QP=QN_QD。其中QN表示为所有web服务设置的必要质量标准，QD表示为特定web服务设置的领域特定质量标准。

OprSet是web操作集，表示为

OprSet= {opr1, opr2…

其中每个opri(1≤i≤s)可以针对特定的功能任务执行。根据用户的QOS需求，从存储库中选择特定的服务并提供给用户。

web服务的逻辑视图

web服务模块

QOS计算:

发现web服务存储库中web服务的QOS值

选择符合客户QOS要求的web服务

选择的业务按照QOS评分降序排列

服务返回给请求者

升级:

根据反馈信息刷新QOS数据库中的质量标准值

服务选择和排名框架

服务选择和排序模块从web服务存储库执行初始服务选择。

根据功能需求，发现初始服务集。然后根据客户对服务质量的要求进行服务选择。服务请求者提交他们的QOS需求。请求代理，提供接口并与服务请求者通信，以获取功能需求和QoS约束。发现代理，负责查找满足服务请求者功能需求的初始web服务集。

选择代理(Selection Agent)根据最初发现的web服务集从QOS数据库中收集QOS信息，然后选择满足服务请求方QOS约束的web服务集。Rank Agent，用于计算所选web服务的综合QoS得分，然后根据QoS分数降序排列。最后，将排序后的服务集返回给服务请求者。更新代理，根据质量评级数据库中积累的反馈信息刷新QOS数据库中的质量标准值。

选择和排序框架的设计是为了支持从web服务存储库中选择服务，并基于QOS信息进行排序。

这个框架包括

1.请求代理，提供接口并与服务请求者通信，以获取功能需求和QoS约束。

2.发现代理，负责查找满足服务请求者功能需求的初始web服务集。

3.选择代理，根据最初发现的web服务集从QoS数据库中收集QoS信息，然后选择满足服务请求者QoS约束的web服务集。

4.Rank Agent，用于计算所选web服务的综合QoS得分，然后根据QoS分数降序排列。

选择算法

服务提供者发布web服务QoS信息。对于每个服务si，其QoS信息集由多个QoS三元约束关系组成。

QP = {(ci1 (qi1, opi1 vi1)…,cim (qim opim, vim)) (ci (m + 1)(气(m + 1), opi (m + 1),六世(m + 1)),…,cih (qih, opih vih))}

在那里,

S Web服务存储库

Si A web服务，Si∈S

SD发现的服务集，SD⊆S

SS选择的服务集，SS⊆SD

SR分级服务集，SR⊆SS

qij si位置j处的QoS名称

vij qij的约束值

qpsi发布的QoS信息集

QR提交的QoS要求集

si在j位置的约束关系

请求位置上的三元关系

同样的,

Q为质量属性名称，

V给出约束值，和

Op是q和v之间的约束算子。

QR由QN和QD组成。

ck(1≤k≤n)中使用约束运算符集{≤，≥}，用于服务请求者提交其QoS要求

算法

具有QoS的服务选择(SSA-Q)。

输入:SD和QoS要求QR;

输出:所选web服务集SS;

1.S d S←S;

2.如果=NULL R Q那么

3.返回党卫军;

4.Else if NULL N Q≠则{// N R Q⊆Q

5.len←QN.length;

6.SS←SelectWithQoS (SD, QN, len, 1);｝

7.如果NULL S S≠那么{

8.len←QD.length;// d r q⊆q

9.SS←select twithqos (SS, QD, len, 0);｝

10.返回党卫军;｝

11.其他的

12.返回null

排名算法

在服务选择过程之后，选择代理从SD中挑选出r个web服务。所选服务集表示为SS= {s1, s2…sr}。使用此输入，将生成排序的服务集。

第一步以QR为基准，得到n列，每个候选服务si(1≤i≤r)组成r行。每行代表一个候选服务，每列包含QR三元约束关系中质量属性的QoS值。即，qosij由服务si和cj (qj, opj,vj)生成。如果存在一个cuw(quw, opuw,vuw)与cj共享相同的质量名称，则使用vuw作为qosij的值。否则，qosij设为0。在第二步中，将MS中的每个矩阵元素用度量函数归一化，并在[0,1]范围内进行映射。对于每个qosij，其归一化值qos 'ij由qmax和qmin(列j的最大值/最小值)计算，列j的所有qos值都采用单调递增的归一化方式。否则，它以单调递减的方式进行测量

最后，对于SS中的每个候选服务si(1≤i≤r)，根据权重数组W和归一化质量准则矩阵计算其综合QoS值，其中每行对应一个服务。然后根据它们的综合QOS标记对它们进行排序并添加到SR中。

按QoS (SRA-Q)进行业务排序。

输入:SS、QR和质量准则权重数组W;

输出:排名web服务集SR;

步骤1:生成质量标准矩阵MS。

输入:Ss, QR和质量准则权重数组w

输出:排序的web服务集SR

计算并排序每个服务的QoS值。

1.For i←1 to r do {

2.qSumi←Σk-1 to n (wk * Ms [i k]);

3.SR .rank (qSumi si);｝

4.返回老;

web服务的实验视图

结论

本文提出了一个详细的web服务创新路线图，用于项目开发的动态集成，以及基于web服务质量参数的web服务选择。

开发的第一个阶段是产生服务注册，它为消费者的需求提供发现服务。

从开发的角度来看，对相同操作的代码重写是不可避免的。本研究为开发人员提供了一个可以动态地使用现有已开发组件实现所需功能的主动权。

本研究的主要方面是提供服务选择是基于服务质量的服务参数，如可用性、响应时间、连接时间、成本。

参考文献

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