[发明专利]基于边缘计算的空间众包调度系统及方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的空间众包调度系统，其特征在于，包括中心控制层、边缘计算层和用户设备层；所述中心控制层收到用户设备的请求信息时，将分别计算距离用户设备最近的边缘节点，并将该请求任务发送给对应的边缘节点处理；所述边缘计算层包括若干路网节点；所述每个路网节点都是一个边缘节点，负责将云服务器下发的计算任务进行处理；所述用户设备层包括任务发起者和众包工人的移动设备和无线传感器，用于上传各自的任务请求信息。

2.一种基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建路网结构,基于路网结构，计算任务发起者与众包工人间的路网距离；

采用双向动态K近邻机制，查找最近的对象；

当路网中出现新的查询点和数据对象时,将其插入至查询点集Q和最新的数据对象集合O，相应地，当查询点和数据对象分别被匹配成功时，将其从查询点集合Q和数据对象集合O中删除；

对于出现的查询点Q_i执行正向动态K近邻查询，对于出现的数据对象O_j执行反向动态K近邻查询。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，其特征在于，所述路网结构为一个有向带权图N＝(V,E,W)，其中V表示路网中路段间的交叉点集合,E表示路网中路段集合,W表示路段对应的权值，其中，交叉点V_i∈V是指2条及以上路段汇集而成的节点。

4.根据权利要求2所述的基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，其特征在于，所述任务发起者与众包工人间的路网距离，通过式(1)进行计算

当查询点Q_i与数据对象O_j相邻时，两者间的路网距离则为欧式距离；否则，应寻找离查询点最近的路网节点v_x，v_y；然后分别计算查询点到节点v_x内部数据对象的距离和查询点到v_n数据对象的距离，然后取二者的最小值对应的数据对象为该任务发起者附近的最优工人；

其中v_x和v_y分别是查询点Q_i附近的左右节点，d(Q_i，v_x)，d(v_p，O_m)，d(Q_i，v_y)和d(v_q，O_n)分别通过欧式距离进行计算，NDM(v_x，v_p)，NDM(v_y，v_q)通过A^*算法进行扩展预计算。

5.根据权利要求2所述的基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，其特征在于，所述双向动态K近邻查询机制包括正向动态K近邻查询算法和反向动态K近邻查询算法。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的空间众包调度系统的调度方法，其特征在于，所述正向动态K近邻查询算法，具体为：

1)预计算阶段，路网节点矩阵，路网节点内的内部数据对象候选集被分别构建；

2)在查询阶段，从初始半径r英里范围内查找查询点附近的路网节点，并将查询点与路网节点中的网约车的距离分别进行比较，距离最小的网约车即为离该乘客最近的网约车，即司乘匹配成功，算法结束，否则k＝r+α，继续查找，其中α为扩大半径参数；

3)在动态更新阶段，新出现的查询点和数据对象被插入至集合Q和0，已匹配成功的查询点和数据对象从Q和0中删除。