带时间窗的无线可充电传感器网络多目标路径规划算法

作     者：魏振春 傅宇 马仲军 吕增威 石雷 张本宏 WEI Zhen-chun;FU Yu;MA Zhong-jun;LYU Zeng-wei;SHI Lei;ZHANG Ben-hong

作者机构：合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009 安全关键工业测控技术教育部工程研究中心安徽合肥230009 工业安全与应急技术安徽省重点实验室安徽合肥230009 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2022年第50卷第8期

页      面：1819-1829页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(No.62002097) 安徽省科技重大专项(No.201903a05020049) 安徽省自然科学基金(No.2108085MF202) 

主　　题：无线可充电传感器网络 时间窗 移动充电规划 多目标优化 离散烟花算法 

摘      要：现阶段无线可充电传感器网络的研究中,充电规划问题往往只考虑单一目标,没有考虑能量空洞问题对无线充电设备(Wireless Charging Equipment,WCE)路径规划以及网络整体性能的影响.基于充电时间窗和惩罚函数,以最大化网络中WCE的能量利用率和最小化节点惩罚值为目标,提出了带时间窗的多目标路径规划模型,优化WCE对节点的充电时间并提高WCE的能量利用率.为求解多目标优化问题,在多目标连续烟花算法的基础上,提出了一种多目标离散烟花算法,通过烟花爆炸操作加快收敛速度并防止陷入局部最优.仿真结果表明,相较于传统算法,本文提出的算法所求得的Pareto最优解的分布均匀性提升22.5%以上,分布范围性能提升14.5%以上.