智能运输系统设计：移动策略的虚拟和物理处理

本章假定ITS具有如下特征：①静态实体的数量相对合理，而移动实体的数量是庞大的，范围为10～100s；②系统规模很有可能会随时间推移而不断扩张；③静态实体在地理位置上是分散的，而移动实体是自主的，这意味着每个移动进程的移动形式都是独特的且不可预知的；④静态进程之间能通过静态互联网直接联系，移动进程之间却假定为不需要直接进行通信，原因如下：第一，假设移动进程的数量很庞大，在任意两个实体之间提供直接通信很可能需要巨额的开销，这不利于系统的扩展；第二，系统巧妙地设计了分布式算法，使静止节点在必要时，能在移动过程之间起到协调作用。当然对于某些特殊的运输系统而言，在移动进程之间提供通信功能还是必要的。

因此，ITS的计算机模型应包括能在计算引擎上执行的静态和移动进程，以及能促进静-静实体间和动-静实体间交流的机制。每个进程都有自己的控制线程，因此它们相对于系统中其他进程而言是自主和异步的。这些进程的处理能力是由系统本身的性质决定的。静态进程从其他静态进程和动态进程中获取必要信息，紧接着又被其他移动进程下载和使用。当连接静态进程的静态网络能实现永久互联时，移动进程则会以不规则的时间间隔与相应的静态进程实现动态异步连接或断开连接。当一个移动进程M_i选择与静态进程S_j脱离联系而与静态进程S_k建立联系时，对于所有合理的j和k值而言，就产生了一个移动。(www.xing528.com)

在一个实际运作的运输系统中，每个静态或移动进程都由自身的计算引擎和设备来启动与其他进程的交流。因此，假定在一个ITS仿真过程中，每个静态和移动过程都与自己的计算引擎连接，这在逻辑上是合理的。然而，在许多并行处理试验台（包括本章用到的）中，可用的处理器可能比静态和移动进程总数少得多，这导致在试验台中通过进程来表达移动实体时会出现两种基本策略：虚拟和物理进程移动策略，本章接下来将会详细介绍。还有第三种方法，它是物理进程移动策略的一个变体，即在初始化时，每个静态实体和移动实体之间就建立了联系。当某个移动实体需要与某个特定的静态实体相互作用时，就会使用对应的连接。但在平时，这个连接是空闲的。但是，一旦取消了对动态建立和破坏连接的限制，每个UNIX进程中对开放连接数量的限制就会成为该方法的一个弱点。本章不会讨论到这个方法。