[发明专利]一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法

说明书

本发明提供一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，将规划区域内的基站规划位置信息映射到人工鱼群算法中的人工鱼位置信息，并综合建站成本和配用电业务覆盖率两方面的参数建立目标函数，通过对目标函数的运算，搜索求解全局最优目标函数值；基于优化的人工鱼群算法，通过调整人工鱼的视野、步距以及运动方式，在搜索全局最优的基础上，进一步精确求解最优目标函数值，从而得到电力无线专网基站规划的最优规划方案，极大的简化了运算过程，提高了准确度。本发明提供的基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，提高了运算的准确度和可靠性，提高了运算效率，同时降低了建设成本。

技术领域

本发明涉及电力无线专网建设技术领域，更具体地，涉及一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法。

背景技术

目前，电力无线通信网是实现智能电网配用电通信的重要组成部分，它承载了电网生产、调度、经营、管理信息和数据采集等多种业务。电力无线网的基站规划工作是电力通信系统中不可或缺的一环，有着重要意义。传统的基站规划主要依靠人工测量，这种方式消耗大量的人力和物力，引入高效的智能算法来取代繁琐的人工网络规划是必要的。

基站规划问题本质上是离散、非线性、多目标的大规模组合优化问题。传统的优化方法有混合整数规划、线性规划等,这些算法常常产生搜索方向错误、迭代发散等问题。近年来随着智能优化算法的发展，禁忌搜索算法、粒子群算法、免疫算法、遗传算法等算法，已经逐步应用于基站规划优化中。但是这些算法都具有自身的局限性,其中禁忌算法对初值有较强的依赖性,遗传算法的收敛速度比较慢,粒子群算法和免疫算法容易陷入局部最优解等,从而限制其应用。

人工鱼群算法是受鱼群行为启发，提出的一种智能优化算法，该算法主要模拟鱼类觅食、群聚和追尾等行为，创建人工鱼并通过人工鱼的局部优化来搜索全局优化值。近年来，其在电网规划方面的应用受到重视。

如论文《基于改进人工鱼群算法的配电网规划》(内蒙古科技与经济，2012(22):95-97)中提出一种引入禁忌搜索中的记忆功能的人工鱼群算法解决配电网规划问题。改进后的人工鱼群算法可以避免迂回搜索从而提高计算的效率。但改进后的人工鱼群算法只考虑觅食以及追 尾行为，因此只适用于小规模的配电网规划问题，不具有通用性。

论文《基于人工鱼群算法的移动通信网络基站覆盖优化问题》(北京交通大学学报:自然科学版，2013,37(6):99-102)中针对移动通信网络节点严重冗余，基站之间相互干扰的情况，并利用人工鱼群算法对移动通信网络基站覆盖优化问题进行求解,得到了最优设计方案。但该方案采用传统的人工鱼群算法，在计算复杂度以及收敛性方面的存在缺陷，比较容易出现重复搜索等现象，另外该方案只针对基站覆盖优化问题，模型比较简单适应性较差。

论文《基于人工鱼群算法的无线网络规划方法研究》(软件导刊，2014(9):64-66)中为了降低TD-SCDMA的网络建设成本，提出了基于人工鱼群算法的基站规划方案。但该方案只适用于3G网络场景，扩展性较差。

与其它智能优化算法相比，人工鱼群算法具有初值、参数选择不敏感、简单易实现、克服局部极值、鲁棒性强等优点,但该算法在解决离散优化问题时运行后期的搜索盲目性较大，严重影响该算法的性能和质量。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种兼顾搜索全局最优和搜索局部最优的基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法。

根据本发明的一个方面，一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，包含以下步骤：

S1、将规划区域内的电力无线专网基站规划位置信息映射到人工鱼群算法中的人工鱼位置信息；

S2、综合建站成本和配用电业务覆盖率两方面的参数建立目标函数；