一種遠(yuǎn)距離電力設(shè)備巡邏車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)距離電力設(shè)備巡邏車。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的變電站和發(fā)電站正朝著大型化發(fā)展，電力設(shè)備和電力設(shè)備之間的距離越來 越大，對設(shè)備進(jìn)行巡邏的成本也越來越高。
[0003] 同時，電力設(shè)備有著不同的設(shè)備狀態(tài)，包括檢修、運(yùn)行、備用以及其他一些特殊的 情況，巡邏員往往需要根據(jù)設(shè)備的不同狀態(tài)而改變每輪次的巡邏目的地和路線，因此，如何 根據(jù)巡邏員的目的地的不同，在巡邏車上自動生成最節(jié)省巡邏車運(yùn)行成本的路線以達(dá)到節(jié) 能省時的目的是一個亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種遠(yuǎn)距離電力設(shè)備巡邏車。
[0005] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種遠(yuǎn)距離電力設(shè)備巡邏車，包括巡邏車和安裝在巡邏車上的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征 是，導(dǎo)航系統(tǒng)包括信號模塊、處理模塊和輸出模塊；
[0007] 信號模塊，用于接收用戶輸入的本輪次的多個巡邏目的地以及到達(dá)各個目的地的 預(yù)計要求時間；
[0008] 處理模塊，用于根據(jù)本輪次的巡邏目的地和事先輸入的地理環(huán)境信息選擇最優(yōu)路 徑，具體包括：
[0009] 建模模塊：
[0010]
[0011]其中，minS為巡邏過程中的最低成本;m為當(dāng)前巡邏車的總數(shù);U為目的地數(shù)量;bo 為單位距離碳排放成本；ω Q為碳排放系數(shù)；Φ Q為空載時單位距離燃料消耗量;為目的地 Κ? = 1，2，···，υ)到目的地j(j = l，2，-_，U)之間的距離;c為巡邏車的載重量;Η為巡邏車的 最大載重量；為滿載時單位距離燃料消耗量；
[0012]
:…為巡邏車提前到達(dá)損失 系數(shù)，Σ丨U(G -ti)為于時刻G提前到達(dá)目的地i時的成本損失；Τ2為巡邏車遲到損失系 數(shù)，為延遲至?xí)r刻〇到達(dá)目的地i時的成本損失根據(jù)目的地的設(shè)備具 體情況人為設(shè)定；
[0013]概率模塊:假設(shè)共有R個節(jié)點(diǎn)，rij(t)表示t時刻節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的跟蹤素強(qiáng)度， γυ(〇)=κ(κ為數(shù)值較小的常數(shù)），巡邏車在運(yùn)動過程中根據(jù)跟蹤素強(qiáng)度選擇轉(zhuǎn)移方向，則 巡邏車k(k=l，2,. . .，m)從節(jié)點(diǎn)i轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)j的概率為：
[0015]其中，geAk;Ak= {0,1，···，R-l}_Bk表示巡邏車k下一步允許選擇的點(diǎn)的集合，隨時 間呈動態(tài)變化，Bk(k=l，2, ···，!!!)為第k輛巡邏車的禁忌表，用來記錄巡邏車k已服務(wù)過的 點(diǎn);抑00為啟發(fā)式因子，表示t時刻由節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的期望程度，一般取忤(0 = 1/Ζ?ρφ為 信息啟發(fā)式因子，μ為期望啟發(fā)因子;a(i，j)為下一個目的地的時間度j為下一個目的地的 時間度相對重要性；
[0016]更新模塊：引入優(yōu)化變量Xij (t)，其滿足Xij(t+Ι) = σΧ⑴[1-Xij(t)]，其中σ為控制 變量，得出優(yōu)化的跟蹤素更新規(guī)則：
[0017] γ ij(t+l) = (l〇 γ ij(t)+A γ ij(t)+HXij(t)
[0018] 其中，Δ hO：) = ΣΡ=1Δ y/)(t)，
[0019]
,Fk為第k輛巡 邏車在本次循環(huán)中所走路徑長度，I為跟蹤素強(qiáng)度的常數(shù)，△ κ?ω表示在本次循環(huán)中第k輛 巡邏車在路徑（i，j)上留下的跟蹤素強(qiáng)度;ζ為跟蹤素全局揮發(fā)因子，ζ￡[0，1]，且ζ為根據(jù) 如下公式動態(tài)調(diào)整的參數(shù)：
其中ζ?ιη是人為設(shè)定的最 小值；A Ylj(t)表示本次循環(huán)中所有巡邏車在路徑（i，j)上留下的跟蹤素強(qiáng)度的總和;η為 可調(diào)節(jié)系數(shù)；
[0020] 初始模塊:令迭代次數(shù)DD = 0，進(jìn)行參數(shù)初始化，調(diào)整各路徑跟蹤素;產(chǎn)生一個范圍為 [0，1]的隨機(jī)數(shù)P，若P<給定常數(shù)PQ，按照下式選擇下一個節(jié)點(diǎn)j: j = arg max{Jy(/,Z)] Ψ X ^α/)]μ x [αα/)3]}，其中l(wèi)eAk;否則根據(jù)概率模塊中的概率公式選擇下一個節(jié)點(diǎn)j，將j 加入數(shù)組Bk中，重復(fù)直至所有的節(jié)點(diǎn)任務(wù)完成，得到模擬算法的初始集S1;
[0021] 最優(yōu)解模塊:從當(dāng)前的初始集中生成一組新的可行解&，目標(biāo)值變化量AS = Sj-Si，若Δ S<0，則接受新的可行解Sj為最優(yōu)解;否則考慮偏差的影響:r = exp(- Δ S/N( t))，其 中N為隨時間變化的量，若r>l，則接受&為最優(yōu)解，否則不接受新的可行解，最優(yōu)解仍為S1;
[0022] 選擇模塊：當(dāng)前最優(yōu)解小于某一特定值時，進(jìn)行跟蹤素更新;如果本輪列表Bk中無 數(shù)據(jù)更新，貝丨』產(chǎn)生一個[0，1 ]范圍的隨機(jī)數(shù)u，若Θ1+Θ2+，…，ei-I<u<ei+e2+，…，ei，貝lj選擇概 率為候選巡邏車作為下一個目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；
[0023]輸出模塊：用于輸出計算出的最優(yōu)路徑，令迭代次數(shù)DD = DD+1，若DD<DDmax，根據(jù) 跟蹤素更新規(guī)則，按照公式N(t+l)=N(t).v進(jìn)行清空Bk列表，其中ve[0，l]，回到初始模 塊，重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)P;若DD = DDmax，則輸出最優(yōu)解作為最優(yōu)路徑。
[0024] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用優(yōu)化的路徑算法，考慮了巡邏車運(yùn)行過程中的 各種成本因素，尋優(yōu)效果好、求解效率高、性能穩(wěn)定，增強(qiáng)了全局搜索能力，能最大限度地節(jié) 省巡邏車的運(yùn)行成本，能起到很好的節(jié)能效果。
【附圖說明】
[0025] 利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限 制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0026] 圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027] 附圖標(biāo)記:信號模塊4丨;建模模塊-21;概率模塊-22;更新模塊-23;初始模塊-24; 最優(yōu)解模塊-25;選擇模塊-26;輸出模塊-31。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0029] 如圖1所示的一種遠(yuǎn)距離電力設(shè)備巡邏車，包括巡邏車和安裝在巡邏車上的導(dǎo)航 系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)包括信號模塊11、處理模塊和輸出模塊31;
[0030] 信號模塊11，用于接收用戶輸入的本輪次的多個巡邏目的地以及到達(dá)各個目的地 的預(yù)計要求時間；
[0031] 處理模塊，用于根據(jù)本輪次的巡邏目的地和事先輸入的地理環(huán)境信息選擇最優(yōu)路 徑，具體包括：
[0032] 建模模塊21:
[0033]
[0034] 其中，minS為巡邏過程中的最低成本;m為當(dāng)前巡邏車的總數(shù);U為目的地數(shù)量;b〇 為單位距離碳排放成本；ω Q為碳排放系數(shù)；Φ Q為空載時單位距離燃料消耗量;為目的地 Κ? = 1，2，···，υ)到目的地j(j = l，2，-_，U)之間的距離;c為巡邏車的載重量;Η為巡邏車的 最大載重量；為滿載時單位距離燃料消耗量；
[0035]
巡邏車提前到達(dá)損失 系數(shù)，L Σ丨Uq - t,〇為于時刻G提前到達(dá)目的地i時的成本損失；T2為巡邏車遲到損失系 數(shù)，- 〇￡)力延遲至?xí)r刻〇到達(dá)目的地i時的成本損失根據(jù)目的地的設(shè)備具 體情況人為設(shè)定，考慮了包括設(shè)備的重要程度，不同氣候和工況的影響等因素；
[0036]概率模塊22:假設(shè)共有R個節(jié)點(diǎn)，γ ^(t)表示t時刻節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的跟蹤素強(qiáng) 度，γ υ(0)=Κ(Κ為數(shù)值較小的常數(shù)），巡邏車在運(yùn)動過程中根據(jù)跟蹤素強(qiáng)度選擇轉(zhuǎn)移方向， 則巡邏車k(k=l，2,. . .，m)從節(jié)點(diǎn)i轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)j的概率為：
[0038] 其中，8￡六1^1{={0，1，"_，1?-1}，表示巡邏車1^下一步允許選擇的點(diǎn)的集合，隨時 間呈動