(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111495664.6 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 杨世春　卢家怿　陈昱伊　李世林　 庞诏文　曹耀光　彭朝霞　 (74)专利代理 机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 1 1129 代理人 高丽萍 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/10(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06T 17/00(2006.01) G06F 111/02(2020.01) (54)发明名称 基于道路 空间模态的V2X边缘计算节点设备 布置系统及方法 (57)摘要 本发明提供了基于道路 空间模态的V2X边缘 计算节点设备布置系统及方法， 系统包括道路空 间模态建模模块、 虚拟道路空间场景库、 虚拟迭 代验证模块、 映射布局模块、 布局系统数据库模 块以及MEC节点区域布置集成模块， 先将三维区 域场景地图数据根据道路局部区域进行分类集 成生成虚拟道路 空间场景， 然后生成MEC节点， 并 进行离线仿真迭代， 分析并输出最优局部区域的 MEC节点架设方案， 并将其中最优MEC设备布置的 空间位置与虚拟道路空间场景库集成， 生成最优 场景位置映射关系， 再以其为依据进行最终布 局， 为不同地区场景提供最优MEC节点的布置策 略， 本发明能够自动生成MEC节点的最佳物理架 设位置， 且支持实时更新， 并能够自定义完善局 部区域不同MEC节点硬件的适配 。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114372407 A 2022.04.19 CN 114372407 A 1.一种基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征在于， 包括道路空 间模态建模模块、 虚拟道路空间场景库、 虚拟迭代验证模块、 映射布局模块、 布局系统数据 库模块以及MEC节点区域布置集成模块， 所述道路空间模态建模模块、 虚拟道路空间场景 库、 映射布局模块、 布局系统数据库模块和MEC节点区域布置集成模块依次连接， 所述虚拟 道路空间场景库还通过虚拟迭代验证模块与映射布局模块连接； 所述道路空间模态建模模块基于模糊随机森林的聚类技术， 将用户提供的三维区域场 景地图数据根据拥有不同属性的道路局部区域进 行分类集成， 整合生成虚拟的基于道路局 部区域标签 类型的道路空间场景并将其存 储至虚拟道路空间场景库中； 所述虚拟迭代验证模块接收虚拟道路空间场景库中的场景， 在不同的虚拟道路局部区 域生成边缘计算节 点， 并通过不同的虚拟 影响因素的模拟生成投影， 进 行离线仿 真迭代， 分 析并输出最优局部区域的边 缘计算节点架设方案； 所述映射布局模块将边缘计算节点架设方案中最优边缘计算节点设备布置的空间位 置与虚拟道路空间场景库集成， 通过匹配与融合， 生成最优场景位置映射关系； 所述布局系统数据库模块以最优场景位置映射关系为依据进行最终布局， 并将最终布 局输出给MEC节点区域布置集成模块 为不同地区场景提供最优边 缘计算节点布置策略。 2.根据权利要求1所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 还包括虚拟场景信息输入接口和真实场景信息输入接口， 所述布局系统数据库模块 完成最终布局后， 还将真实场景或虚拟场景对应接口的数据导入， 并利用综合优化布置策 略， 提供所有场景的局部区域 边缘计算节点的布置空间位置信息作为整体系统的输出。 3.根据权利要求1所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 所述道路空间模态建模模块利用三维区域场景地图中的特征标签信息结合三 维模型 尺度数据信息对各个局部区域的道路属性打上标签， 并依据基于模糊随机森林聚类技术的 多标签整合 集成来构建生成虚拟道路空间场景。 4.根据权利要求1所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 所述映射布局模块基于无监督训练算法生成对抗神经网络， 通过仿 真数据训练， 得到 边缘计算节点 最优场景位置映射关系。 5.根据权利要求1所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 所述虚拟场景迭代验证模块中的虚拟影响因素， 为利用虚拟仿真技术生成的不同类 型的虚拟车流数据或虚拟车辆位置信息， 将现实中真实的车流或车辆位置信息数字化后作 为仿真迭代验证的信息基础。 6.根据权利要求1所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 所述 最优边缘计算节点的布置策略还基于概 率的综合优化布置策略输出 方程得到 。 7.根据权利要求3所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置系统， 其特征 在于， 所述虚拟道路空间场景库支持不同三 维区域场景地图不同标签中相似类型的道路局 部区域进行融合， 以满足场景库丰富度的实时更新， 使得最终的边缘计算节点区域布置集 成模块能为 不同地区场景提供相似的最优化 边缘计算节点布置策略。 8.一种基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置方法， 其特征在于， 包括下述步 骤： S1： 基于模糊随机森林的聚类技术， 将用户提供的三维区域场景地图数据根据拥有不权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114372407 A 2同属性的道路局部区域进 行分类集成， 整合生成基于道路局部区域标签类型的虚拟道路空 间场景库； S2： 虚拟道路空间场景库中的场景在不同的虚拟道路局部区域生成边缘计算节点， 并 通过不同的虚拟影响因素 的模拟生成投影， 进行离线仿真迭代， 分析并输出最优局部区域 的边缘计算节点架设方案； S3： 将边缘计算节点架设方案 中最优边缘计算节点设备布置的空间位置与虚拟道路空 间场景库集成， 通过匹配与融合， 生成最优场景位置映射关系； S4： 以最优场景位置映射关系为依据进行最终布局， 为不同地区场景提供最优边缘计 算节点的布置策略。 9.根据权利要求8所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置方法， 其特征 在于， 还包括S 5步骤， 所述S4步骤完成最 终布局后， 还通过虚拟场景信息输入接口和真实场 景信息输入接口将真实场景或虚拟场景对应接口的数据导入， 并利用综合优化布置策略， 提供所有场景的局部区域 边缘计算节点的布置空间位置信息作为整体系统的输出。 10.根据权利要求8所述的基于道路空间模态的V2X边缘计算节点设备布置方法， 其特 征在于， 所述S2步骤中的虚拟影响因素， 为利用虚拟仿真技术生成的不同类型的虚拟车流 数据或虚拟车辆位置信息， 将现实中真实的车流或车辆位置信息数字化后作为仿真迭代验 证的信息基础。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114372407 A 3