能量受限一直是制約無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)大規(guī)模應(yīng)用的重要問(wèn)題,如何為傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的能量補(bǔ)充受到越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注。有學(xué)者提出在網(wǎng)絡(luò)中部署一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)充電設(shè)備(Mobile Charger,MC)為傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電。目前關(guān)于MC的充電路徑規(guī)劃大多是針對(duì)單MC開(kāi)展研究,關(guān)于多MC的研究較少,并且當(dāng)前的多MC充電路徑規(guī)劃研究?jī)H僅考慮一個(gè)性能指標(biāo)。本文針對(duì)多MC充電路徑規(guī)劃進(jìn)行研究,聯(lián)合考慮多MC的能量效用和承擔(dān)充電任務(wù)均衡性,研究基于多目標(biāo)優(yōu)化的多MC充電路徑規(guī)劃問(wèn)題。本文首先研究在一輪充電調(diào)度中多MC為所有的傳感器節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行充電,建立多MC全覆蓋充電模型,確定了每一個(gè)MC所服務(wù)的傳感器節(jié)點(diǎn)集合以及在所服務(wù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處停留的時(shí)間。以最大化多MC能量利用率和均衡多MC承擔(dān)充電任務(wù)為目標(biāo),建立基于多目標(biāo)優(yōu)化的多MC全覆蓋充電路徑規(guī)劃問(wèn)題模型,并設(shè)計(jì)基于分解多目標(biāo)煙花的多MC全覆蓋充電路徑規(guī)劃算法(FCCPA)求解該問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,FCCPA算法得到的能量利用率最高達(dá)到了33.49%,優(yōu)于MOEA/D算法6.15%、MOFWA算法2.54%和Schedule Algorithm 5...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 章節(jié)結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)理論與技術(shù)
    2.1 無(wú)線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)充電路徑規(guī)劃研究
        2.1.1 全覆蓋充電路徑規(guī)劃研究
        2.1.2 按需充電路徑規(guī)劃研究
    2.2 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題及多目標(biāo)進(jìn)化算法
        2.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題
        2.2.2 多目標(biāo)進(jìn)化算法分類(lèi)
        2.2.3 多目標(biāo)進(jìn)化算法度量指標(biāo)
        2.2.4 多目標(biāo)煙花算法
    2.3 離散煙花算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多目標(biāo)多MC全覆蓋充電路徑規(guī)劃算法
    3.1 問(wèn)題描述與建模
        3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.1.2 充電模型
    3.2 優(yōu)化問(wèn)題及優(yōu)化目標(biāo)
    3.3 問(wèn)題求解與算法設(shè)計(jì)
        3.3.1 路徑構(gòu)造策略
        3.3.2 適應(yīng)度值計(jì)算及爆炸策略
        3.3.3 選擇策略及外部種群更新策略
        3.3.4 算法描述
    3.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)值分析
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)仿真參數(shù)設(shè)置及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多目標(biāo)多MC按需充電路徑規(guī)劃算法
    4.1 問(wèn)題描述與建模
        4.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        4.1.2 能量消耗率預(yù)測(cè)模型
        4.1.3 動(dòng)態(tài)需求響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
        4.1.4 充電模型
    4.2 優(yōu)化問(wèn)題及優(yōu)化目標(biāo)
    4.3 問(wèn)題求解
        4.3.1 預(yù)優(yōu)化階段模型
        4.3.2 實(shí)時(shí)優(yōu)化階段模型
    4.4 算法設(shè)計(jì)
        4.4.1 靜態(tài)需求傳感器節(jié)點(diǎn)充電路徑構(gòu)造策略
        4.4.2 適應(yīng)度值計(jì)算及爆炸策略
        4.4.3 選擇策略及外部種群更新策略
        4.4.4 算法描述
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)值分析
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3816964