[发明专利]一种基于锚定效应理论提高车联网中车辆合作率的方法

说明书

本发明公开了一种基于锚定效应理论提高车联网中车辆合作率的方法，根据车联网高移动性等特点，考虑到人在初次和再次面对类似选择时的心理变化情况,利用锚定效应和联盟形成博弈，提出了一种车联网中新的激励机制—ADMVN(Alliance formation games based on dual‑process model in vehicle network)，该机制对初次参加用户与多次参加用户采用不同的激励机制：对于初次参加的用户,通过设置实验者锚A来影响用户的自发锚SGA；对于多次参与任务的用户，用户根据在上一轮中的合作或不合作的情况，在新的一轮中通过合作锚定因子α或不合作锚定因子β来调整用户的自发锚，以此激励用户参与联盟，促进用户间的合作。提高了车联网中车辆参与通信的比例，从而进一步提高了车联网网络传输的性能。

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种将行为经济学锚定理论引入车联网系统的激励机制，促进车辆合作率。

背景技术

车联网VANET(Vehicular Ad Hoc Network)是为了解决当下交通问题(如交通拥堵、运输效率低等)而出现的一种移动自组织网络,具有高速移动性等特点。车联网主要由路边单元(Road Site unit，RSU)和车辆节点组成。在车联网中主要有两种通信方式：第一种是V2R(vehicle to road-side units)，车辆通过蜂窝网络与路边单元进行通信；第二种是V2V(vehicle to vehicle)，车辆与车辆之间通过DSRC(dedicated short rangecommunication)技术进行通信。在高速公路和RSU部署薄弱的地方，主要进行V2V的通信方式，如果有车辆想要与路边单元进行通信，需要其他车辆作为中继节点将自己的请求发送给路边单元，若不在相互传输范围内的两辆车辆需要相互传输数据时，就需要其他车辆作为中继节点来转发这些数据，因此，在V2V通信方式中保证车辆节点之间的合作是非常重要的。

由于中继节点在转发数据时会占用自身的带宽、消耗自身资源。因此，多数车辆都不会选择成为中继节点帮助转发数据，我们将这种不参与数据转发的车辆节点定义为自私节点。若在网络中自私节点过多，则会对整个网络的性能造成严重的降低。为了避免这种情况，让更多的节点参与到数据转发中来，已经有大量文献提出了多种机制来解决自私节点的问题。但这些机制中人在面对初次面对选择和多次面对类似选择时做出的判断是一致的，这与行为经济学实验结果不符。已经有研究表明面对一件事情时第一次选对选择时做出的判断和多次面对时做出的判断是不一致的。从图1中可以看出在不同时期个体在初次面对时做出的判断比起多次面对时做出的判断更加偏离真实价值。这表明个体在思考问题时虽然都会存在着认知的局限性，但在初次面对和多次面对时也是不一致的。

现有的激励自私节点的机制又可分为基于声誉的激励机制、基于货币的激励机制和基于博弈论的激励机制。这三种激励机制的基本原则都是以某种方式(娱乐体验、需求的服务或金钱)需求用户在完成感知任务时产生的损失，满足用户的需求。通过研究我们发现在现有车联网中的激励机制，基于博弈论的激励机制应用较多，这是由于面对车联网复杂的网络结构，博弈论可以提供一个形式化的分析框架，用一组数学工具来研究研究理性参与者之间复杂的相互作用。其中，联盟形成博弈作为博弈论的一个分支，在车联网中有较多的应用。联盟形成博弈可以有效地提高网络的效率，提高分组接收率和减少传输延迟，联盟形成博弈可以用来分析联盟的形成过程，在车联网中通过设计公平有效的协作策略来形成稳定的联盟结构，在物理层实现后，可以有效地抵制窃听行为，实现信息安全传输，因此本发明将以联盟形成博弈为研究对象。然而，现有的激励机制都是基于传统经济学设计，这些机制假设用户在选择感知时任务的需求值是独立的，既不受外部因素影响的，也不受用户之前参与的结果的影响。而行为经济学中关于锚定效应理论的研究表明，人们并不总是能做出理性的选择，而更倾向于做出满意度最大化的选择，人们的满意程度受到环境和心理等多种因素影响。