[发明专利]基于多目标优化的用频规划方法、装置和计算机设备

权利要求书

1.一种基于多目标优化的用频规划方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用频系统的变量信息；所述用频系统包括多个用频平台、多台用频设备、用频过程包括多个用频时段；同一频点可以配给不在同一用频时段的多台用频设备使用；

根据所述变量信息设置用于描述单个用频设备规划方案的元任务信息，根据所述元任务信息得到决策变量；

根据所述决策变量信息，以所述用频设备间同频干扰最少、需求满足最高、邻频干扰风险最低为优化目标，以频谱资源约束、同平台位置一致性约束、用频设备唯一性约束为约束条件，构建用频规划的多目标优化模型；

对所述用频设备构建无权无向网络，通过Markov聚类算法对所述无权无向网络进行分簇操作，得到同簇用频设备；

通过带贪心策略的爬山算法对所述多目标优化模型进行局部搜索，得到局部最优解；其中同频干扰和邻频干扰的分析在所述同簇用频设备之间进行；

将所述局部最优解作为初始解集，通过基于精英个体矩阵的蚁群算法进行迭代；所述精英个体矩阵根据每次迭代后得到的非支配解进行更新；所述精英个体矩阵对应的信息素按照预设的更新规则进行更新，所述更新规则中的信息素更新分布系数和信息素挥发系数随着迭代次数自适应调整；

当所述精英个体矩阵内非支配解数目达到预设阈值或迭代次数达到最大迭代次数后，停止迭代，输出所述用频系统用频规划的方案包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述变量信息设置用于描述单个用频设备规划方案的元任务信息，根据所述元任务信息得到决策变量，包括：

根据所述变量信息设置用于描述单个用频设备规划方案的元任务信息中的元任务为：

其中，U_ijkv表示用频设备w_i使用频点sf_j、发射功率sp_k，其所在用频平台的横纵地理坐标为sc_v；EquipmentId表示用频设备标识信息；StageId表示用频设备所处平台标识信息；Frequency表示用频设备的使用频点；Power表示用频设备的发射功率；CordX表示用频设备的x轴坐标位置，CordY表示用频设备的y轴坐标位置；

根据所述元任务信息得到决策变量为：

其中，x_ijkv表示所述元任务U_ijkv的完成状态，若所述元任务得到执行，则x_ijkv＝1；否则x_ijkv＝0；N_W表示所述用频设备的台数；表示可选频点的个数；表示可选功率值的个数；表示可选横纵地理坐标的个数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述决策变量信息，以所述用频设备间同频干扰最少、需求满足最高、邻频干扰风险最低为优化目标，以频谱资源约束、同平台位置一致性约束、用频设备唯一性约束为约束条件，构建用频规划的多目标优化模型，包括：

根据所述决策变量信息，以所述用频设备间同频干扰最少、需求满足最高、邻频干扰风险最低为优化目标，以频谱资源约束、同平台位置一致性约束、用频设备唯一性约束为约束条件，构建用频规划的多目标优化模型；其中判断同频干扰和邻频干扰的步骤为：

判定两台所述用频设备是否存在共同工作的用频时段，若不存在，则两台所述用频设备不存在电磁干扰的可能性；

若存在，通过自由传播模型对所述用频设备之间的电磁干扰可能性进行分析。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述用频设备构建无权无向网络，通过Markov聚类算法对所述无权无向网络进行分簇操作，得到同簇用频设备，包括：

获取所述用频设备的用频时段信息；

单台所述用频设备对应所述无权无向网络的节点，根据所述用频时段信息对所述用频设备构建无权无向网络，若两台用频设备有共同的用频时段且有重合的可选频点，则在两台所述用频设备对应的节点之间设置连接边，否则不在两台所述用频设备对应的节点之间设置连接边；

通过Markov聚类算法对所述无权无向网络进行分簇操作，得到同簇用频设备。