[发明专利]一种基于单对多充电技术的移动充电车路径规划方法

权利要求书

1.一种基于单对多充电技术的移动充电车路径规划方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：给定一个传感器节点集合N，所述传感器节点集合N中每个节点N_i存在一个相应的以N_i为圆心、移动充电车的充电范围R为半径的圆C_i，这些圆构成一个集合C，移动充电车在每一轮充电调度中都是从服务站节点出发，对所有的传感器节点进行充电，充电结束后返回服务站节点，服务站节点位置固定，若圆C_i与圆C_j相交，则称这两个圆为相交圆，并将圆心N_i与N_j归于相同的组，以此类推，多个圆相交则各自对应的圆心归为一组；如果圆C_k与集合C中的其他任意一个圆都不相交，则称C_k为孤立圆，并将孤立圆的圆心N_k单独归于一组；

步骤二：相交圆之间的重叠区域内，根据相交圆各自对应的圆心的坐标求出重叠区域的质心，并将该质心作为这一组相交圆的停靠点；

步骤三：对于孤立圆C_k，从距离圆心N_k最近的相交圆的停靠点找出与孤立圆C_k相切的两条直线，得到两个切点k和k’，之后选择离服务站节点近的切点为孤立圆C_k的停靠点；

步骤四：相交圆和孤立圆的停靠点共同构成移动充电车的停靠点集合，随后，通过遗传算法将移动充电车的充电路径设置为以服务站节点为起止点、遍历所有停靠点的最短哈密尔顿回路。

2.根据权利要求1所述的基于单对多充电技术的移动充电车路径规划方法，其特征在于，所述步骤二中质心的计算方法如下：

设N₀～N_i的质心坐标为(x，y)，其中，

N₀～N_i表示一组相交圆中所有的节点，且节点的坐标用(x_n，y_n)表示，n取值为0～i。

3.根据权利要求1所述的基于单对多充电技术的移动充电车路径规划方法，其特征在于，所述步骤三中切点的具体计算方法如下：

步骤1：计算距离孤立圆C_k圆心最近的相交圆停靠点与孤立圆圆心的距离d，结合孤立圆半径R计算出相切直线长度L，即

L²＝d²+R² (3)；

步骤2：以距离孤立圆C_k圆心最近的相交圆停靠点坐标、孤立圆圆心坐标N_k、孤立圆半径R与相切直线长度L为输入，采用几何算法定位相切点坐标，并选择距离服务站节点较近的切点作为孤立圆的停靠点，设距离孤立圆C_k圆心最近的相交圆停靠点坐标为(x₁,y₁),孤立圆圆心的坐标为(x_k，y_k),相切点坐标为(x₂,y₂),其中，

(x₁-x₂)²+(y₁-y₂)²＝L² (4)；

(x_k-x₂)²+(y_k-y₂)²＝R² (5)；

联立方程(4)和(5)进行解方程，从中得到相切点的坐标(x₂,y₂)，即孤立圆的停靠点。