申请/专利权人：合肥工业大学;安徽建工路港建设集团有限公司

申请日：2023-12-06

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN117371638B

主分类号：G06Q10/047

分类号：G06Q10/047;G06Q50/04;G06N3/006

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明涉及鱼雷罐移动轨迹预测技术领域，具体是基于浣熊优化算法的多鱼雷罐多轨道行走路径优化方法，包括以下优化步骤：首先建立用于运送鱼雷罐的轨道体系的空间位置，再基于轨道体系的空间位置，计算鱼雷罐在轨道上移动过程中的位置，以及对应的时间能量值，最后根据时间能量值的计算结果实时更新鱼雷罐的未来移动位置；本发明能够通过改进的浣熊算法完成鱼雷罐群行走路径动态优化，最终使鱼雷罐系统整体运行时间短、耗能少，以提升工厂生产效能。

主权项：1.基于浣熊优化算法的多鱼雷罐多轨道行走路径优化方法，其特征在于，包括以下优化步骤：S1、建立用于运送鱼雷罐的轨道体系的空间位置；S2、基于轨道体系的空间位置，计算鱼雷罐在轨道上移动过程中的位置，以及对应的时间能量值；S3、根据时间能量值的计算结果实时更新鱼雷罐的未来移动位置；步骤S1的具体步骤如下：S11、根据工厂中用于运送鱼雷罐的轨道的布局方式，在工厂中建立三维空间直角坐标系；S12、获取各个轨道在三维空间直角坐标系中的位置坐标，进而建立由各个轨道交织构成的轨道体系的空间位置；轨道体系包括鱼雷罐的上料口位置和鱼雷罐的下料口位置；鱼雷罐在轨道上的移动过程分为两个阶段，第一阶段是向轨道体系中的下料口位置移动的运料过程；第二阶段是鱼雷罐在轨道体系中移动时，鱼雷罐彼此相互避让以避免发生碰撞的避让过程；所述运料过程具体步骤如下：S2A1、设定轨道体系中，在轨道上运行的所有鱼雷罐的数量n，并分别设定n只鱼雷罐在初始迭代时位于三维空间直角坐标系中的初始位置；S2A2、获取鱼雷罐下料口在三维空间直角坐标系中的位置，具体表示如下： 其中，表示鱼雷罐下料口在三维空间直角坐标系中的位置的第j维变量值；表示轨道体系的空间位置的第j维变量值的上边界；表示轨道体系的空间位置的第j维变量值的下边界；r表示随机数；m表示轨道体系空间位置的维度数量；S2A3、获取处于轨道上的鱼雷罐向鱼雷罐下料口位置移动时，在三维空间直角坐标系中的位置，具体表示如下： 其中，表示第i个鱼雷罐在第t次迭代时的位置的第j维变量值；P1表示鱼雷罐处于运料过程；表示在运料过程中第i个鱼雷罐在第t+1次迭代时的位置的第j维变量值；Levyd表示飞行计算函数；n表示处于轨道上移动的鱼雷罐的总数；T表示最大迭代次数；I表示随机整数；飞行计算函数Levyd具体表示如下： 其中，σ表示学习因子；r1和r2均表示随机数；β表示常数；Γ表示伽马函数；在避让过程中，鱼雷罐的位置更新具体表示如下： 其中，P2表示鱼雷罐处于避让过程；表示在避让过程中第i个鱼雷罐在第t+1次迭代时的位置的第j维变量值；表示在第t次迭代时的局部上限值；表示在第t次迭代时的局部下限值；时间能量值通过时间-能量计算公式计算得到，时间-能量计算公式具体如下： 其中，表示第i个鱼雷罐在第t次迭代时的时间能量值；tt表示从第1次迭代到第t次迭代所用的时间；η1表示时间权重因子，η2表示能量消耗权重因子，且η1+η2=1；τi表示第i个鱼雷罐驱动电机的扭矩；αi表示第i个鱼雷罐驱动电机的角加速度；dt表示时间微分；步骤S3的具体步骤如下：S31、在第t次迭代计算的过程中，结合鱼雷罐的初始位置，计算第i个鱼雷罐的、和，并将计算结果输入到运料过程位置更新公式中计算第i个鱼雷罐的表示第i个鱼雷罐在第t+1次迭代时的时间能量值；运料过程中鱼雷罐的位置更新公式具体如下： S32、将运料过程位置更新公式的计算结果输入到第一全局位置更新公式中，以更新得到鱼雷罐在第t+1次迭代时的位置；第一全局位置更新公式具体如下： S33、计算第i个鱼雷罐的，并将计算结果输入到第二全局位置更新公式中，以更新第一全局位置更新公式中计算得到的鱼雷罐在第t+1次迭代时的位置；第二全局位置更新公式具体如下： S34、按照步骤S31到步骤S33的内容依次迭代更新鱼雷罐的位置，直到达到最大迭代次数。

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