[發(fā)明專利]基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法、裝置和設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110673193.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN113313411A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井田;張杰;朱一凡;李兵;王維平;王濤;李小波;周鑫;段婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/08;G06Q30/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，所述方法實(shí)施于任務(wù)授權(quán)平臺(tái)以及多臺(tái)無人機(jī)之間，所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)配置有節(jié)點(diǎn)圖，所述節(jié)點(diǎn)圖用于表示整個(gè)任務(wù)區(qū)域，其中一部分節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)任務(wù)，且各所述目標(biāo)任務(wù)均包含相關(guān)的任務(wù)信息，兩所述節(jié)點(diǎn)之間的邊為無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)的移動(dòng)路徑；

所述圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法包括：

所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)作為拍賣者，將所述節(jié)點(diǎn)圖發(fā)送至各所述無人機(jī)；

各所述無人機(jī)接收到節(jié)點(diǎn)圖后，作為競標(biāo)者對(duì)所述節(jié)點(diǎn)圖中所有目標(biāo)任務(wù)發(fā)起競拍，其中發(fā)起競拍的無人機(jī)均具備拍賣權(quán)限；

針對(duì)同一目標(biāo)任務(wù)，多個(gè)無人機(jī)向所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)發(fā)送競標(biāo)價(jià)格，所述競拍價(jià)格由該目標(biāo)任務(wù)的當(dāng)前價(jià)格以及各無人機(jī)執(zhí)行該目標(biāo)任務(wù)后所獲得的總收益決定，其中所述總收益由所述無人機(jī)依據(jù)對(duì)應(yīng)的任務(wù)信息計(jì)算得到；

所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)將各節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)任務(wù)分別分配至競拍價(jià)格最高的無人機(jī)執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，各所述目標(biāo)任務(wù)對(duì)應(yīng)的任務(wù)信息包括：目標(biāo)任務(wù)在整個(gè)任務(wù)區(qū)域中對(duì)應(yīng)的地理坐標(biāo)、所需物資的數(shù)量、緊急程度以及當(dāng)前價(jià)格。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，所述目標(biāo)任務(wù)的緊急程度的計(jì)算公式為：

其中，表示在t時(shí)刻，目標(biāo)任務(wù)對(duì)所需物資的緊急程度值；表示在t時(shí)刻，目標(biāo)任務(wù)對(duì)所需物資的數(shù)量；a，b是常量參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，所述無人機(jī)是否具備拍賣權(quán)限，由拍賣權(quán)限公式體現(xiàn)：

其中，u_k表示無人機(jī)；v_j表示目標(biāo)任務(wù)；N_T表示整個(gè)任務(wù)區(qū)域中目標(biāo)任務(wù)的數(shù)量；表示無人機(jī)參與競標(biāo)的權(quán)限；m為無人機(jī)當(dāng)前的載重量，為無人機(jī)當(dāng)前是否執(zhí)行任務(wù)；

當(dāng)?shù)扔?時(shí)，則無人機(jī)具備拍賣權(quán)限；當(dāng)?shù)扔?時(shí)，則無人機(jī)不具備拍賣權(quán)限。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，所述總收益由所述無人機(jī)依據(jù)節(jié)點(diǎn)圖根據(jù)收益函數(shù)計(jì)算得到，所述收益函數(shù)為：

其中，表示t時(shí)刻，無人機(jī)執(zhí)行目標(biāo)任務(wù)后獲得的總收益；表示無人機(jī)到目標(biāo)任務(wù)位置的歐式距離；u_k表示無人機(jī)；v_j表示目標(biāo)任務(wù)；V為表示節(jié)點(diǎn)圖中各目標(biāo)任務(wù)的坐標(biāo)集合；為目標(biāo)任務(wù)的緊急程度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，當(dāng)所述無人機(jī)具備拍賣權(quán)限后通過所述收益函數(shù)計(jì)算出整個(gè)任務(wù)區(qū)域中所有目標(biāo)任務(wù)的收益向量，所述收益向量為：

其中，分別表示t時(shí)刻，無人機(jī)分別執(zhí)不同行目標(biāo)任務(wù)后對(duì)應(yīng)獲得的總收益。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)價(jià)格更新規(guī)則對(duì)目標(biāo)任務(wù)的價(jià)格進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，

所述價(jià)格更新規(guī)則包括：在對(duì)目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行競拍過程中，對(duì)目標(biāo)任務(wù)的價(jià)格進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，針對(duì)一個(gè)目標(biāo)任務(wù)，根據(jù)各所述無人機(jī)發(fā)送的競拍價(jià)格對(duì)該目標(biāo)任務(wù)的價(jià)格進(jìn)行時(shí)時(shí)更新。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，其特征在于，

所述價(jià)格更新規(guī)則包括：在所述無人機(jī)完成分配到的目標(biāo)任務(wù)后，該目標(biāo)任務(wù)的價(jià)格更新為初始值。

10.基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配裝置，其特征在于，包括任務(wù)授權(quán)平臺(tái)以及多臺(tái)無人機(jī)，所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)配置有節(jié)點(diǎn)圖，所述節(jié)點(diǎn)圖用于表示整個(gè)任務(wù)區(qū)域，其中一部分節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)任務(wù)，且各所述目標(biāo)任務(wù)均包含相關(guān)的任務(wù)信息，兩所述節(jié)點(diǎn)之間的邊為無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)的移動(dòng)路徑；

所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)以及多臺(tái)無人機(jī)均包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算程序，該處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

11.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述方法的步驟。