[发明专利]变电站巡检机器人任务分配方法

权利要求书

1.一种变电站巡检机器人任务分配方法，其特征在于，包括：

构建任务点集合，所述任务点集合包括任务点位置和任务点巡检任务量，所述任务点对应巡检对象；

设置巡检机器人的保障点数量；

依据所述任务点巡检任务量构建所述保障点的选址优化模型；

依据所述保障点数量，结合粒子群算法和加权Voronoi图算法对所述选址优化模型进行求解，得到保障点位置和保障点任务分配；

所述依据所述任务点巡检任务量构建所述保障点的选址优化模型的步骤包括：

计算不同保障点之间的巡检机器人平均巡检任务量最大差值的归一化值作为任务均衡参数Q_cost；

计算巡检机器人的通讯距离对所述选址优化模型的影响参数作为通讯距离限制参数D_cost，所述通讯距离限制参数D_cost为：

其中，D_comm为巡检机器人的实际最大通讯距离，D为巡检机器人的额定最大通讯距离；

依据所述任务均衡参数Q_cost和所述通讯距离限制参数D_cost构建所述选址优化模型minZ＝αQ_cost+(1-α)D_cost，α为权重；

所述依据所述保障点数量，结合粒子群算法和加权Voronoi图算法对所述选址优化模型进行求解，得到保障点位置和保障点任务分配的步骤，包括：

初始化种群，并将所述种群中的粒子位置作为所述保障点位置；

依据加权Voronoi图算法调整所述保障点任务分配；

依据所述选址优化模型计算每个所述保障点的适应值，并分别记录每个所述保障点的历史最优解和所述种群的全局最优解；

更新每个所述保障点位置和速度，并返回依据加权Voronoi图算法调整所述保障点任务分配的步骤，直至满足迭代终止条件并输出所述保障点位置和所述保障点任务分配；

依据加权Voronoi图算法调整所述保障点任务分配的步骤，包括：

依据任务点分配方式将任务点分配至所述保障点，所述任务点分配方式为：

其中，x为任意任务点，p_i、p_j分别为编号为i、j的保障点，λ_i、λ_j分别为保障点p_i、p_j的权重，d(x,p_i)、d(x,p_j)分别为任意任务点与保障点p_i、p_j之间的欧氏距离；

依据所述任务点巡检任务量，以及所述保障点与所分配的所述任务点之间的最大通讯距离对所述保障点任务分配进行自适应权重调节。

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人任务分配方法，其特征在于，所述自适应权重调节的调节准则为：

当时，所述保障点的权重依据自适应调节步长减小；

当且时，所述保障点的权重依据自适应调节步长增加；

当且时，所述保障点位置不能满足巡检要求，更新每个所述保障点位置和速度，并返回依据加权Voronoi图算法调整所述保障点任务分配的步骤；

其中，Q_i为编号为i的保障点所分配的任务量，Q_std为单个巡检机器人的额定巡检任务量，d_i为编号为i的保障点与所分配任务点之间的最大通讯距离，D为巡检机器人的额定最大通讯距离，t-1为迭代次数。

3.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人任务分配方法，其特征在于，所述自适应调节步长的范围为0.05～0.15。

4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人任务分配方法，其特征在于，所述迭代终止条件为：当前迭代次数k与预设最大迭代次数k_max相等。