(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211142328.8 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 南通国轩新能源科技有限公司 地址 226300 江苏省南 通市高新 技术产业 开发区文 盛路口 (72)发明人 林伟　凌铃　孙美　 (74)专利代理 机构 威海惠和惠知识产权代理事 务所(普通 合伙) 37387 专利代理师 宋玲玲 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于改进猫群算法的移动补电装置调 度方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进猫群算法的移 动补电装置调度方法， 包括以下步骤： 获取目标 区域内所有待充电电动车的信息， 以及所有可工 作的移动补电装置的位置相关信息； 根据给定的 限制条件 得到多个 路径优化方案信息； 根据预设 的规则计算移动补电装置补电响应时间； 对补电 响应时间进行升序排序， 并按照排序结果显示预 设数量的路径优化方案信息。 调度系统包括： 数 据获取模块、 算法优化模块、 显示输出模块。 本发 明根据改进猫群算法计算出最短响应时长的最 优补电路径， 可以有效解决有车难充电的缺点， 延长可续里程， 解决目前固定充电桩落地上的问 题， 同时优化路径响应时间短满足车辆的紧急续 航需求。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115496277 A 2022.12.20 CN 115496277 A 1.一种基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法， 其特征在于： 该方法包括以下步 骤： 获取目标区域内所有待充电电动车的位置信 息和可续航信 息， 以及所有可工作的移动 补电装置的位置相关信息； 根据给定的限制条件， 所有待充电电动车的位置信息、 可续航信 息和路况信息， 以及所 有可工作的移动补电装置的位置相关信息得到多个路径优化方案信息； 根据预设的补电续航里程规则计算多个路径优化方案信息的移动补电装置补电响应 时间； 对多个路径优化方案信 息的移动补电装置补电响应时间进行升序排序， 并按照 排序结 果显示预设数量的路径优化方案信息 。 2.根据权利要求1所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法， 其特征在于： 移 动补电装置补电响应时间信息包括移动补电装置的位置信息、 待充电电动车发出补电信息 时的位置信息、 以及可工作的移动补电装置 到达待充电电动车位置所用时间长短。 3.根据权利要求2所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法， 其特征在于： 给 定的限制条件包括： 待充电电动车发出补电信息时可续航的里程数无法到达固定充电桩位 置， 或者附近的充电桩无空闲可供充电的， 以及待充电电动车所处交通位置路况符合移动 补电装置交通 规定。 4.根据权利要求3所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法， 其特征在于： 对 多个路径优化方案信息的移动补电装置响应时间进行升序排序， 包括： 按照所有可工作的 移动补电装置的补电路径响应时间排序显示； 如果按照所有移动补电装置的补电响应时间进行排序显示 时， 存在至少两个路径优化 方案的响应时间相同， 则对至少两个路径优化方案按照总路程进行升序排序； 如果对至少两个路径优化方案按照总路程进行升序排序时， 存在至少两个路径优化方 案的总路程基本相同， 则按照每台移动补电装置到达待充电电动车位置后， 该位置附近可 工作的移动补电装置数量进行排序。 5.一种如权利要求1 ‑4任一项所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系 统， 其特征在于： 该系统包括： 数据获取模块： 用于获取目标区域内所有待充电电动车的位置信息和可续航信息、 可 工作的移动补电装置的位置信息、 以及所有临近移动补电装置位置的空闲固定充电桩的位 置相关信息； 算法优化模块： 用于根据给定的限制条件、 所有待充电电动车的位置信息和可续航信 息， 以及所有可工作的移动补电装置的位置信息得到多个路径优化方案信息； 算法优化模块还用于根据预设的多个待充电电动车所在位置信息计算多个路径优化 方案信息的响应时间， 并对多个路径优化方案信息的响应时间进行升序排序； 显示输出模块： 用于按照排序结果显示预设路径优化方案的方案信息 。 6.根据权利要求5所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系统， 其特征 在于： 给定的限制条件包括待充电电动车无法续航到固定充电桩的位置、 或者固定充电桩 地点无空闲充电桩， 可工作的移动补电装置至少可以为待充电电动车补电续航到下个固定 充电点或者完成续航要求， 待充电电动车所处位置便于移动补电装置工作符合交通规定限权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115496277 A 2制条件。 7.根据权利要求5所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系统， 其特征 在于： 算法优化模块用于按照多个路径优化方案信息中移动补电装置到达待充电电动车的 时间升序排序； 如果按照移动补电装置到达待充电电动车的时间进行升序排序时存在至少两个路径 优化方案的时间相同， 则对至少两个路径优化方案按照移动补电装置运行的路程或补电返 航总时间进行升序排序； 如果对至少两个路径优化方案按照总时长进行升序排序时存在至少两个路径优化方 案的总路程和总时长相同， 则按照每台移动补电装置到达待充电电动车位置后， 该位置附 近可工作的移动补电装置数量进行排序。 8.根据权利要求5所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系统， 其特征 在于： 所述算法优化模块根据改进猫群算法计算出最短响应时长的最优补电路径； 首先针 对所缺网址点采用移动补电装置进行补位， 其约束条件为： a.出行时电动车需要 充电位置距离固定充电桩较 远； b.移动补电装置响应时间预设小于电动车完全耗电到零的时间； c.移动补电装置设置网点符合电动车 出行对充电站的要求； d.出行状况符合交通 规定限制。 9.根据权利要求8所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系统， 其特征 在于： 猫群算法包括以下步骤： 步骤1、 将猫群初始化； 步骤2、 根据MR将猫群随机分组， 即 分为搜寻模式和跟踪模式； 步骤3、 执行相应的算子对猫的位置进行更新， 计算所有猫的适应度， 选取并进行记录， 最终保留种群中适应度最优的猫； 步骤4、 如果满足结束条件则立刻终止算法， 否则在返回步骤2； 假设， 第i只猫即待 充电电动车在D维空间的位置和速度为： xi＝(xi,1,xi,2,xi,3,…,xi,D),i＝1,2,3…,D vi＝(vi,1,vi,2,vi,3,…,vi,D),i＝1,2,3…,D 运算过程中局部最优解的猫表示 为: xg,best＝(xg,best,1,xg,best,2,xg,best,3,…xg,best,D) 首先确定这个模式下的猫更新速度， 即 vi(n+1)＝vi(n)+c·rand[xg,best(n)‑xi(n)] 式中： vi(n+1)为位置更新以后第i只猫的速度值， c为常数值， rand为[0,1]的随机值； 猫的位置是通过速度变化而变化的， 则更新第i只猫的位置为： xi(n+1)＝xi(n)+vi(n+1)＝xi(n)+vi(n)+c·rand[xg,best(n)‑xi(n)]。 10.根据权利要求9所述的基于改进猫群算法的移动补电装置调度方法的系统， 其特征 在于： 采用模糊理论对猫群算法的参数c进行调试， 改进后的模糊猫群算法更新公式为： xi(n+1)＝xi(n)+vi(n+1)＝xi(n)+vi(n)+cx(n)·rand[xg,best(n)‑xi(n)] cx(n)＝a+x(n)(b ‑a) x(n)＝ux(n ‑1)[1‑x(n‑1)]权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115496277 A 3