[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

在審

• 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(guó)人民解放軍國(guó)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(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請(qǐng)涉及一種基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法、裝置和設(shè)備，該方法實(shí)施于任務(wù)授權(quán)平臺(tái)以及多臺(tái)無(wú)人機(jī)之間，任務(wù)授權(quán)平臺(tái)配置有節(jié)點(diǎn)圖，所述方法包括：任務(wù)授權(quán)平臺(tái)作為拍賣者，將節(jié)點(diǎn)圖發(fā)送至各所述無(wú)人機(jī)，各無(wú)人機(jī)接收到節(jié)點(diǎn)圖后，作為競(jìng)標(biāo)者對(duì)節(jié)點(diǎn)圖中所有目標(biāo)任務(wù)發(fā)起競(jìng)拍，其中發(fā)起競(jìng)拍的無(wú)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(wú)人機(jī)向任務(wù)授權(quán)平臺(tái)發(fā)送競(jìng)標(biāo)價(jià)格，競(jìng)拍價(jià)格由該目標(biāo)任務(wù)的當(dāng)前價(jià)格以及各無(wú)人機(jī)執(zhí)行該目標(biāo)任務(wù)后所獲得的總收益決定，其中總收益由無(wú)人機(jī)依據(jù)對(duì)應(yīng)的任務(wù)信息計(jì)算得到，最后任務(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(jìng)拍價(jià)格最高的無(wú)人機(jī)執(zhí)行。采用本方法能夠解決傳統(tǒng)無(wú)人及任務(wù)分配方法不能適應(yīng)多往返的任務(wù)規(guī)劃的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及無(wú)人機(jī)集群控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法、裝置和設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用，其面對(duì)的應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越復(fù)雜，執(zhí)行的任務(wù)也越來(lái)越多樣，單架無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的局限越來(lái)越明顯。在此背景下，無(wú)人機(jī)逐漸從單架次的方式向多架次集群的方式發(fā)展，無(wú)人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃成為無(wú)人機(jī)集群執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的重要組成部分。

而針對(duì)一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，無(wú)人機(jī)需要在一個(gè)地點(diǎn)和多個(gè)不同的任務(wù)地點(diǎn)往返作業(yè)。不同于一般任務(wù)分配問(wèn)題，目標(biāo)任務(wù)被執(zhí)行者執(zhí)行一次就可被完成，并且求解的是執(zhí)行者執(zhí)行的目標(biāo)任務(wù)序列，在這種情況下處理動(dòng)態(tài)情況會(huì)比較麻煩，不具有統(tǒng)一性。目前，解決此類問(wèn)題仍存在不少挑戰(zhàn)，包括傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型不能很好的適應(yīng)多往返的任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題，任務(wù)規(guī)劃算法的時(shí)效性不強(qiáng)，動(dòng)態(tài)環(huán)境下算法的適應(yīng)性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠解決傳統(tǒng)無(wú)人及任務(wù)分配方法不能適應(yīng)多往返的任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題的基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法、裝置和設(shè)備。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于拍賣機(jī)制的圖節(jié)點(diǎn)任務(wù)分配方法，所述方法實(shí)施于任務(wù)授權(quán)平臺(tái)以及多臺(tái)無(wú)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(wú)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(wú)人機(jī)；

各所述無(wú)人機(jī)接收到節(jié)點(diǎn)圖后，作為競(jìng)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(jìng)拍，其中發(fā)起競(jìng)拍的無(wú)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(wú)人機(jī)向所述任務(wù)授權(quán)平臺(tái)發(fā)送競(jìng)標(biāo)價(jià)格，所述競(jìng)拍價(jià)格由該目標(biāo)任務(wù)的當(dāng)前價(jià)格以及各無(wú)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(wú)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(jìng)拍價(jià)格最高的無(wú)人機(jī)執(zhí)行。

在其中一實(shí)施例中，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。

在其中一實(shí)施例中，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)。

在其中一實(shí)施例中，所述無(wú)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(wú)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(wú)人機(jī)參與競(jìng)標(biāo)的權(quán)限；m為無(wú)人機(jī)當(dāng)前的載重量，為無(wú)人機(jī)當(dāng)前是否執(zhí)行任務(wù)；

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