动态移动众包任务分配与路径规划优化

0 下载量 170 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 1.47MB PDF 举报
在线任务分配与路径规划是移动众包(Mobile Crowdsensing)领域的重要研究课题,特别是在物联网(IoT)时代,随着智能手机和其他传感器丰富的设备在用户中的普及,这一技术的应用潜力巨大。本文发表于2019年2月的《IEEE Transactions on Vehicular Technology》第68卷第2期,作者Wei Gong、Baoxian Zhang和Cheng Li均为IEEE高级会员。 研究的核心问题在于,在用户有限的旅行距离预算下,如何最大化整体任务质量。首先,论文对已知所有任务和用户到达信息的情况进行了数学建模,并证明了该问题属于NP难问题,即寻找最优解复杂度极高,通常难以在多项式时间内找到。 接着,面对动态的任务和用户到达情况,文章着重探讨了四种在线任务分配算法。这些算法包括: 1. 质量/进度基于算法(Quality/Progress-based Algorithm, QPA):该算法考虑了任务完成的质量以及用户的执行进度,旨在平衡任务完成的效率和质量。 2. 任务密度基于算法(Task-Density-based Algorithm, TDA):这种算法重点关注任务分布的密集区域,根据用户当前位置和任务需求来决定任务分配,以提高整体的感知效率。 3. 旅行距离平衡基于算法(Travel-Distance-Balance-based Algorithm, DBA):这个算法的目标是均衡用户之间的旅行距离,通过合理的任务分配,减少用户之间的不均衡负担,提升用户满意度。 4. 生物启发式旅行距离平衡算法(Bio-Inspired Travel-Distance-Balance-based Algorithm, B-DBA):这是借鉴生物进化策略的一种方法,如遗传算法或蚁群优化,通过模拟自然界的进化过程,寻找更加全局最优的任务分配方案,同时兼顾用户旅程的公平性。 这些在线算法的设计旨在适应现实世界中的动态环境,提高任务执行的效率和响应性,确保在有限的资源条件下实现最佳的性能。研究结果对于优化移动众包系统的资源调度和用户体验具有重要意义,有助于推动该领域的进一步发展。