论文
弥合网络碎片化:面向无人机辅助VANET的语义增强DRL框架
Bridging Network Fragmentation: A Semantic-Augmented DRL Framework for UAV-aided VANETs
摘要
车载自组织网络 (VANET) 是自动驾驶的数字基石,但由于物理障碍,它们在城市环境中面临严重的网络碎片化问题。无人机 (UAV) 凭借其高机动性,已成为弥合这些连接差距的重要解决方案。然而,传统的基于深度强化学习(DRL)的无人机部署策略缺乏对道路拓扑的语义理解,往往导致盲目探索和样本效率低下。相比之下,大语言模型(LLM)拥有强大的推理能力,能够识别拓扑重要性,尽管将其应用于控制任务仍然具有挑战性。为了解决这个问题,我们提出了语义增强 DRL(SA-DRL)框架。首先,我们提出了一种基于道路拓扑图(RTG)和对偶连通图(DCG)的碎片量化方法。随后,我们设计了一个四阶段管道,将通用的大语言模型转变为特定领域的拓扑专家。最后,我们提出了语义增强 PPO(SA-PPO)算法,该算法采用 Logit Fusion 机制将 LLM 的语义推理作为先验直接注入到策略中,有效引导智能体走向关键路口。广泛的高保真模拟表明,SA-PPO 以卓越的效率实现了最先进的性能,仅使用 26.6% 的训练集就达到了基线性能水平。最终,与竞争方法相比,SA-PPO 将两个关键连接指标分别提高了 13.2% 和 23.5%,同时将能耗降低至基线的 28.2%。
