[发明专利]一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法

权利要求书

1.一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取目标网络的数据参数；

2)以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数；

3)选择目标网络中的锚点；

4)为目标网络中的所有充电站位置分配唯一所属的锚点；

5)根据步骤S2构建的效用函数，构建充电路径规划巡游路径；

6)双功能小车按照步骤S5构建的充电路径规划巡游路径对网络进行巡游，从而完成网络充电站位置的充电。

2.根据权利要求1所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：步骤2)所述的以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数，具体为以充电站位置电池能量，充电路径规划电池能量，充电站位置缓冲池约束，感知数据延迟约束以及数据流约束为限制条件，构建关于传感区域中充电站位置和移动小车充电路径规划能量消耗的效用函数。

3.根据权利要求1所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：所述的效用函数，具体为采用如下函数为效用函数：

4.根据权利要求1所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：步骤3)所述的选择目标网络中的锚点，具体为根据传感器充电站位置k跳范围内邻域充电站位置数量和邻域充电站位置能量值计算传感区域充电站位置权重，并根据权重值依次选择传感器充电站位置作为锚点。

5.根据权利要求1所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：步骤4)所述的为目标网络中的所有充电站位置分配唯一所属的锚点，具体为根据传感器充电站位置距离锚点的距离和路由跳数，为每个充电站位置分配唯一所属锚点，使得充电站位置感知数据传至锚点处时耗能最少。

6.根据权利要求1所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：步骤5)所述的构建充电路径规划巡游路径，具体为在满足效用函数约束条件的前提下，通过凸多边形构建区域内锚点和基站的最短巡游路径：若充电路径规划巡游过程中收到待充电充电站位置充电请求，小车通过计算添加该待充电充电站位置至巡游路径后是否满足优化函数约束条件，以确定充电路径规划本轮中是否服务该充电站位置。

7.根据权利要求6所述的一种根据充电站使用状况和距离远近来进行充电路径规划的方法，其特征在于：所述的构建充电路径规划巡游路径，具体为采用如下步骤构建充电路径规划巡游路径：

(1)在满足步骤S2所述的效用函数的前提下，通过凸多边形构建区域内APs和基站的最短巡游路径；

(2)在任意一轮中，进行如下判断：

若没有除锚点外的传感器充电站位置发送充电请求，则充电路径规划巡游路径为步骤(1)中构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径；

若有除锚点外的传感器充电站位置发送充电请求，则首先计算将该待充电的传感器充电站位置插入步骤(1)得到的区域内锚点和基站的最短巡游路径中后，该巡游路径是否满足步骤S2所述的效用函数：若满足，则以插入待充电的传感器充电站位置后新增的距离最短为原则，将待充电的传感器充电站位置插入由步骤(1)构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径中，形成最终的充电路径规划巡游路径；否则，则在该轮中放弃该待充电的传感器充电站位置，并在下一轮中将该待充电的传感器充电站位置列为必须服务的充电站位置，从而确保该待充电的传感器充电站位置能够及时得到能量补充。