[发明专利]一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法

权利要求书

1.一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据拦截艇和入侵艇的实时信息进行初期投标，获得初期中标列表，即初期拦截艇和入侵艇对应的拦截序列；

2)根据通信记录矩阵确定能够实现相互通信的拦截艇，并进行相互通信，消除初期中标列表中的冲突，并更新初期中标列表为中期中标列表；

3)将中期中标列表作为禁忌优化算法的初始解序列，进行每回合多次交换操作后，获取最优解序列，并根据该最优解序列进行当前时间的拦截任务分配方案；

4)实时获取并更新拦截艇和入侵艇的实时信息，重复步骤1)-3)，实现动态拦截任务方案的再分配。

2.根据权利要求1所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤：

11)当当前拦截艇i已经投标拦截入侵艇j时，计算拦截艇i初期投标方案的得分Score_ij，则有：

Score_ij＝Reward_ij-Cost_ij

其中，Reward_ij为初期投标方案的收益值，Cost_ij为初期投标方案的花费，Fu为行驶单位距离的能耗，x_i、x_j和y_i、y_j分别为拦截艇i与入侵艇j的横、纵坐标。

12)选择得分最高的初期投标方案作为当前拦截艇的初期中标方案；

13)遍历所有的拦截艇，将所有拦截艇的初期中标方案合并形成初期中标列表。

3.根据权利要求2所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的步骤2)中，在通信记录矩阵G(t)中，若拦截艇i与拦截艇k的在当前时刻能够实现相互通信，则通信记录矩阵G(t)中的对应元素G_jk(t)＝1，否则G_jk(t)＝0。

4.根据权利要求3所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：

21)根据通信记录矩阵G(t)判断两拦截艇是否能够实现相互通信；

22)当两个拦截艇之间能够实现相互通信时，则互相比较各自方案的得分，并将得分较高的拦截艇的初期中标方案作为该拦截艇的中期中标方案；

23)在剔除该拦截艇的初期中标方案后返回步骤11)，剩余的拦截艇重新进行初期投标，并更新初期中标列表后进行步骤21)，直至消除初期中标列表中的冲突，将所有拦截艇的中期中标方案合并成中期中标列表。

5.根据权利要求1所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

31)将中期中标列表作为禁忌优化算法的初始解序列，并计算该初始解序列对应的得分Score；

32)进行多回合且每回合内多次的两两序列元素的随机交换，并获取每次序列元素随机交换形成的新解序列对应的得分Score，该得分Score由解序列中所有拦截艇的投标方案对应的得分求和得到；

33)在随机交换结束后获取得分最高的解序列，作为最优解序列，即当前时间的拦截任务分配方案。

6.根据权利要求5所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的步骤32)中，若在随机交换后得到的新解序列的得分变化值ΔScore超过了禁忌交换的阈值，则将此次随机交换操作放入禁忌表中，用以阻止该交换操作在后续的随机交换中被交换。

7.根据权利要求6所述的一种基于禁忌共识拍卖算法的无人艇拦截任务分配方法，其特征在于，所述的禁忌交换的阈值额的取值为所有解序列中最高得分的10％。