[發明專利]一種基于中繼充電模型最大化充電小車休息時間調度方法

有效

• 申請號: 201910429791.2
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110248330B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 徐向華;馬輝;王然;程宗毛
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W4/40;H04W40/10;H04W40/20;H04W40/22;H04W84/18;G06Q10/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種基于中繼充電模型最大化充電小車休息時間調度方法，采用的無線傳感網絡為：在一個感興趣的平面區域中，隨機部署了N個全向傳感器，一個服務基站和多跳充電小車；其特征在于具體的步驟如下：

步驟1：獲取傳感器節點的地理位置和剩余能量信息，計算每個傳感器節點的能量需求

步驟2：選擇充電小車的錨點和錨點的充電集合；

步驟3：計算充電小車在每個錨點的充電時間；

步驟4：為多輛充電小車規劃移動路徑；

步驟5：執行錨點分裂操作；

步驟1所述的獲取傳感器節點的地理位置和剩余信息是通過基站與傳感器節點無線通信的方式獲取，傳感器節點的能量需求為傳感器節點在一個充電周期消耗的電量d_i＝T·p_i，其中d_i是傳感器節點i的能量需求，T是充電周期，p_i是傳感器i的能量消耗速率；

步驟2所述的為充電小車選擇錨點和錨點的充電集合分為以下步驟：

2-1、計算每個傳感器節點的充電集合；傳感器節點i充電集合為S_i，若η_ij≤δ,則傳感器j∈S_i，其中η_ij是充電小車停靠在傳感器節點i時對傳感器節點j的充電效率，δ是最低充電效率閾值；

2-2、計算每個傳感器節點i的權重

其中，p_MC是充電小車的輸出功率，是錨點集合S_a中所有節點能量消耗速率總和，p_max是充電小車的最大輸出功率，n_MC是充電小車同時多個對傳感器節點充電的最佳數量，p_i是傳感器節點i的能量消耗速率；

2-3、在待充電傳感器集合中選擇權重最大的傳感器節點i作為錨點，更新待充電集合直至待充電

步驟3所述的充電小車在錨點的充電時間t_a:

其中p_MC是充電小車的輸出功率，η_aj是充電小車停靠在錨點a時對傳感器j的充電效率，S_a是錨點a的充電集合，d_j是傳感器節點j的能量需求；

步驟4所述的為多輛充電小車規劃移動路徑，具體如下：

4-1、構建一條經過所有錨點的哈密爾頓回路p＝(b,π₁,π₂,…,π_n,b)；

4-2、為充電小車mc_j規劃充電路徑p^j:對于p^j，沿著TSP路徑p尋找最后一個錨點滿足：獲得第j條閉合回路用其中是充電小車mc_j的移動消耗，是充電小車mc_j的充電消耗，C_MC是充電小車電量容量，是充電小車mc_j的移動用時，是充電小車mc_j的充電用時；

步驟5所述的執行錨點分裂操作，具體如下：

5-1、尋找充電集合節點數量大于n_MC的所有充電集合；

5-2、遍歷尋找到的充電集合，嘗試分裂充電集合看能否提升充電小車的休息時間，若是，執行分裂，否則不執行。