[发明专利]一种基于中继充电模型最大化充电小车休息时间调度方法

权利要求书

1.一种基于中继充电模型最大化充电小车休息时间调度方法，采用的无线传感网络为：在一个感兴趣的平面区域中，随机部署了N个全向传感器，一个服务基站和多跳充电小车；其特征在于具体的步骤如下：

步骤1：获取传感器节点的地理位置和剩余能量信息，计算每个传感器节点的能量需求

步骤2：选择充电小车的锚点和锚点的充电集合；

步骤3：计算充电小车在每个锚点的充电时间；

步骤4：为多辆充电小车规划移动路径；

步骤5：执行锚点分裂操作；

步骤1所述的获取传感器节点的地理位置和剩余信息是通过基站与传感器节点无线通信的方式获取，传感器节点的能量需求为传感器节点在一个充电周期消耗的电量d_i＝T·p_i，其中d_i是传感器节点i的能量需求，T是充电周期，p_i是传感器i的能量消耗速率；

步骤2所述的为充电小车选择锚点和锚点的充电集合分为以下步骤：

2-1、计算每个传感器节点的充电集合；传感器节点i充电集合为S_i，若η_ij≤δ,则传感器j∈S_i，其中η_ij是充电小车停靠在传感器节点i时对传感器节点j的充电效率，δ是最低充电效率阈值；

2-2、计算每个传感器节点i的权重

其中，p_MC是充电小车的输出功率，是锚点集合S_a中所有节点能量消耗速率总和，p_max是充电小车的最大输出功率，n_MC是充电小车同时多个对传感器节点充电的最佳数量，p_i是传感器节点i的能量消耗速率；

2-3、在待充电传感器集合中选择权重最大的传感器节点i作为锚点，更新待充电集合直至待充电

步骤3所述的充电小车在锚点的充电时间t_a:

其中p_MC是充电小车的输出功率，η_aj是充电小车停靠在锚点a时对传感器j的充电效率，S_a是锚点a的充电集合，d_j是传感器节点j的能量需求；

步骤4所述的为多辆充电小车规划移动路径，具体如下：

4-1、构建一条经过所有锚点的哈密尔顿回路p＝(b,π₁,π₂,…,π_n,b)；

4-2、为充电小车mc_j规划充电路径p^j:对于p^j，沿着TSP路径p寻找最后一个锚点满足：获得第j条闭合回路用其中是充电小车mc_j的移动消耗，是充电小车mc_j的充电消耗，C_MC是充电小车电量容量，是充电小车mc_j的移动用时，是充电小车mc_j的充电用时；

步骤5所述的执行锚点分裂操作，具体如下：

5-1、寻找充电集合节点数量大于n_MC的所有充电集合；

5-2、遍历寻找到的充电集合，尝试分裂充电集合看能否提升充电小车的休息时间，若是，执行分裂，否则不执行。