本发明涉及车联网，尤其是涉及一种车联网rsu协同调控系统及方法。
背景技术：
1、在实际道路场景下，具有通信能力的车辆和rsu(road side unit，路侧单元)会发生频繁的交互，车辆向rsu发送请求获取车辆网的驾驶辅助、定位导航、休闲娱乐内容等服务。rsu则根据车辆不同的需求，通过本地、边缘和云端的通信、计算和感知能力为车辆提供对应的服务。由于车辆的高速移动，rsu网络为车辆提供服务往往需要多rsu协同工作以确保在车辆通过不同rsu时能获得无缝、连贯的服务。但实际道路上车辆的行驶速度不同、需求多元，这给现有的rsu协同模式带来了极大的挑战。
2、尤其在边远地区公路以及其他未铺设电缆的公路上，受限于rsu的能量供应，为行驶车辆提供差异化定制化的服务更加困难。常常有rsu因其能量不足进入休眠状态而无法为过往车辆提供无缝、连贯的服务。因此，如何根据各rsu节点的能量供应和储备情况对参与协同的节点及其协同方式进行动态地调整，以为车辆提供连续完整的服务，是一项值得研究的内容。
3、现有技术中，中国专利cn111741448a提出了一种基于边缘计算策略的分簇aodv路由方法，解决单纯的使用v2r或者v2v模式进行车载通信时，会产生大量的资源消耗的问题。其提出一种基于边缘计算策略的分簇aodv路由方法，在数据传输中，考虑到车辆的密集程度以及车辆的高速移动，该专利添加了分层分簇的方法，对车载通信模式进行选择，并对传统的aodv路由协议进行优化，通过车辆的速度预测节点链路的保持时间，综合考虑概率不确定性，结合节点的能量消耗，最终选择出一条合适的链路进行通信。上述方案并没有涉及到rsu的通信感知计算协同，也没有解决rsu网络对不同需求的车辆提供服务，其能量消耗主要考虑了通信，设计的分簇方式是简单地以每一个rsu为中心在道路上划分出一个簇区，根据车辆是否在同一个簇区内决定车辆间不同的通信方式。
4、中国专利cn115373856a则提出了一种端边云网络框架中智能车辆的卸载任务分配方法，首先建立由一个云中心、多个包含服务器的路边单元以及多辆车组成的端-边-云构架，定义路边单元rsu模型，车辆模型、通讯模型、任务模型和包含车辆完成任务所需能量和时间的效用函数；假定任务只在边缘服务器和车辆端执行，使用改进的粒子群算法解决安全约束下的效用函数最小化问题；考虑到资源密集型任务所需资源可能较多，边缘服务器可能无法满足执行需求，选择特定的任务在云上执行，以满足所有任务的时间约束。该方法操作简单，实用性强，在保证任务安全性的同时，提高了端边云系统的效率，降低了车辆执行任务的能量开销。但该发明考虑的任务仅仅是不可拆解的任务，即卸载到某一个节点后仅由该节点完成任务，其任务卸载缺少对多节点协作完成同一任务的考虑，其本质上缺少对多节点为同一车辆提供无缝服务的考虑。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车联网rsu协同调控系统及方法，确保在能量受限条件下，多rsu能够在车辆行驶过程中为车辆提供无缝、连贯的服务。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种车联网rsu协同调控系统，包括rsu小区，所述rsu小区分别与供电系统、基站系统相连接，所述供电系统与基站系统相连接，所述供电系统用于提供电能给rsu小区和基站系统，所述基站系统根据各rsu状态以及当前车辆请求服务数，动态调整更新rsu小区及协作策略；所述rsu小区用于执行协作策略，以提供服务给车辆。
3、进一步地，所述rsu小区内包含若干地理上相邻或不相邻的rsu，在rsu小区内，各rsu之间通过单跳或多跳的方式进行通信；
4、在rsu小区之间，则通过相邻rsu进行通信或通过基站进行通信。
5、进一步地，所述基站系统包括基站和mec(mobile edge computing，移动边缘计算)，所述基站用于实现数据通信传输，所述mec用于动态调整更新rsu小区及协作策略。
6、进一步地，所述供电系统包括风力发电站和太阳能发电站。
7、一种车联网rsu协同调控方法，包括以下步骤：
8、s1、获取rsu状态信息以及当前车辆请求服务数；
9、s2、通过集中式划分方式和分布式划分方式，进行rsu小区初始划分，得到高能量小区和低能量小区；
10、s3、判断是否满足小区更新条件，若判断为是，则相应采用集中式划分方式或分布式划分方式，以更新得到新的rsu小区，否则执行步骤s4；
11、s4、由当前rsu小区协同提供服务给车辆。
12、进一步地，所述步骤s1中rsu状态信息包括rsu能量供应和存储状态、rsu的位置、rsu接入的基站。
13、进一步地，所述步骤s2中进行rsu小区初始划分的约束条件为：
14、
15、其中，为未来基础服务耗能阈值，为未来完整服务耗能阈值，为预估未来请求服务次数所需要消耗的总能量，为预估未来的请求服务次数，k＝{k1，k2，…}为划分出的小区的集合，j＝{j1，j2，…}为基站内rsu的集合，ei,j为基站i内连接的标号为j的rsu具有的能量，δemax为小区内能量极差阈值，δemin为小区间能量极差阈值，ei，k为基站i内小区k具有的总能量。
16、进一步地，所述步骤s3中小区更新条件包括集中式划分更新条件和分布式划分更新条件，首先判断是否满足集中式划分更新条件，若判断为是，则采用集中式划分方式，更新得到新的rsu小区，否则继续判断是否分布式划分更新条件，若判断为是，则采用分布式划分方式，更新得到新的rsu小区，否则执行步骤s4。
17、进一步地，所述集中式划分更新条件具体为是否到达预设更新时间周期；
18、所述分布式划分更新条件具体为：即基站i内存在某个小区k的总能量小于未来基础服务耗能阈值。
19、进一步地，所述步骤s4的具体过程为：
20、对任意小区k满足但是小区内并不总是所有rsu均可为过往所有车辆提供基础服务，在小区内采用任务卸载策略，将基础服务任务卸载到一个或多个rsu；
21、当基站i内所有小区具有的总能量满足时，只需要在基站i范围内的小区进行协同工作即可提供无缝的基础服务；当基站i内所有小区的总能量满足时，需要多基站内的rsu进行协同工作，rsu间的协同工作根据上述的判断使用任务卸载策略，将完整服务卸载到一个基站内的多个rsu或多个基站内的多个rsu。
22、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
23、本发明根据各rsu的地理位置、能量供应与存储、所属基站等信息，并结合过往车辆服务请求，以动态调整rsu小区划分以及区内、区间的协同工作方案，能够显著提升在能量存储和供应受到严苛限制的边远地区车路协同场景下基础设施网络(由rsu、基站构成)的服务质量，兼顾rsu的能量储备、过路车辆的网联需求，打破了传统的简单的以位置划分的rsu服务区域，通过集中式和分布式并存的双轨方式动态划分rsu服务区域与服务模式，使得能量受限条件下，多rsu仍能够在车辆行驶过程中为车辆提供无缝、连贯的服务。
24、本发明提供一种面向服务的车联网rsu协同工作框架，首先获取基站相应范围内所有rsu状态信息和车辆请求服务数，根据rsu剩余能量和需要提供的服务量，通过集中式划分方式、分布式划分方式，将所有rsu划分为若干个高能量小区和低能量小区，划分完成后依次判断是否达到预设更新时间周期、是否能满足基础服务决策，以重新获取信息进行小区更新操作，能够自适应地调整rsu协作小区的划分，保证rsu能够通过协同工作为车辆提供持续的车联网服务。
1.一种车联网rsu协同调控系统，其特征在于，包括rsu小区，所述rsu小区分别与供电系统、基站系统相连接，所述供电系统与基站系统相连接，所述供电系统用于提供电能给rsu小区和基站系统，所述基站系统根据各rsu状态以及当前车辆请求服务数，动态调整更新rsu小区及协作策略；所述rsu小区用于执行协作策略，以提供服务给车辆。
2.根据权利要求1所述的一种车联网rsu协同调控系统，其特征在于，所述rsu小区内包含若干地理上相邻或不相邻的rsu，在rsu小区内，各rsu之间通过单跳或多跳的方式进行通信；
3.根据权利要求1所述的一种车联网rsu协同调控系统，其特征在于，所述基站系统包括基站和mec，所述基站用于实现数据通信传输，所述mec用于动态调整更新rsu小区及协作策略。
4.根据权利要求1所述的一种车联网rsu协同调控系统，其特征在于，所述供电系统包括风力发电站和太阳能发电站。
5.一种车联网rsu协同调控方法，应用于如权利要求1所述的一种车联网rsu协同调控系统，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种车联网rsu协同调控方法，其特征在于，所述步骤s1中rsu状态信息包括rsu能量供应和存储状态、rsu的位置、rsu接入的基站。
7.根据权利要求6所述的一种车联网rsu协同调控方法，其特征在于，所述步骤s2中进行rsu小区初始划分的约束条件为：
8.根据权利要求6所述的一种车联网rsu协同调控方法，其特征在于，所述步骤s3中小区更新条件包括集中式划分更新条件和分布式划分更新条件，首先判断是否满足集中式划分更新条件，若判断为是，则采用集中式划分方式，更新得到新的rsu小区，否则继续判断是否分布式划分更新条件，若判断为是，则采用分布式划分方式，更新得到新的rsu小区，否则执行步骤s4。
9.根据权利要求8所述的一种车联网rsu协同调控方法，其特征在于，所述集中式划分更新条件具体为是否到达预设更新时间周期；
10.根据权利要求9所述的一种车联网rsu协同调控方法，其特征在于，所述步骤s4的具体过程为：
