车队调控方法、装置、电子设备及存储介质

文档序号:28492582发布日期:2022-01-15 03:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述车队调控方法包括:根据多协作任务确定车队的集聚位、目标位和至少一个第一车辆主体,并规划各所述第一车辆主体移动至所述集聚位的移动路径;以各所述第一车辆主体为中心,构建各所述第一车辆主体的信息素的扩散区域,并基于所述神经自分泌机制在所述扩散区域内产生第一信息素集,其中,所述第一信息素集包括至少一个第一信息素;各所述第一车辆主体在其对应的移动路径上向所述集聚位移动过程中,通过所述第一信息素集实时感知进入所述扩散区域内的第二车辆主体所传播的第二信息素集是否存在满足预设的邻近条件,其中所述第二信息素集包括至少一个第二信息素;若存在满足所述邻近条件,则根据所述第一信息素集和所述第二信息素集确定两者之间的亲和度;判断所述亲和度是否满足预设的调控条件;若满足所述调控条件,则获取所述第一车辆主体和第二车辆主体的移动参数,根据所述移动参数对所述第一车辆主体和第二车辆主体进行队形编排,并以编排的队形向所述集聚位继续移动;在所有的第一车辆主体和第二车辆主体到达所述集聚位后,根据所述移动参数对所有的第一车辆主体和第二车辆主体重新编排队形,并基于重新编排后的队形向所述目标位移动。2.根据权利要求1所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述以各所述第一车辆主体为中心,构建各所述第一车辆主体的信息素的扩散区域,并基于所述神经自分泌机制在所述扩散区域内产生第一信息素集包括:判断各所述第一车辆主体是否存在预合作车辆主体;若存在,则以所述移动路径为筛选条件,从对应的所述预合作车辆主体中选择具体位置在所述移动路径上的车辆主体,得到预合作车辆主体集合;确定所述第一车辆主体的实时位置,并基于所述实时位置计算出其与对应的预合作车辆主体集合中各预合作车辆主体的信息传播方向;以所述第一车辆主体为传播起点,在所述信息传播方向上构建所述第一车辆主体的信息素的定向扩散区域;调用所述神经自分泌机制驱使所述第一车辆主体在所述定向扩散区域内产生第一信息素集,并配置所述第一信息素集在所述定向扩散区域内按照所述信息传播方向进行定向传播。3.根据权利要求2所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述以各所述第一车辆主体为中心,构建各所述第一车辆主体的信息素的扩散区域,并基于所述神经自分泌机制在所述扩散区域内产生第一信息素集,还包括:若判断各所述第一车辆主体不存在预合作车辆主体时,根据各所述第一车辆主体确定其自身的信息最大传播距离;以所述信息的最大转播距离为半径,构建所述第一车辆主体的信息素的四周扩散区域;调用所述神经自分泌机制驱使所述第一车辆主体在所述四周扩散区域内产生第一信
息素集,并配置所述第一信息素集的传播方向为全方位,将所述第一信息素集在所述四周扩散区域内进行多方向同时传播。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述通过所述第一信息素集实时感知进入所述扩散区域内的第二车辆主体所传播的第二信息素集是否存在满足预设的邻近条件包括:通过所述第一信息素集中的各第一信息素感知所述扩散区域内是否有新的车辆主体进入;若有新的车辆主体进入,则获取新的车辆主体在所述扩散区域内传播的第二信息素集、意图和目标;选择所述目标和意图与所述多协作任务相同的车辆主体,并读取选择到的所述车辆主体的第二信息素集,得到第二信息素序列;计算所述第二信息素序列的信息素浓度,并进行修正;判断所述第二信息素集修正后的信息浓度是否大于所述第一信息素集的信息浓度;若否,则确定所述新的车辆主体为所述第一车辆主体邻近的第二车辆主体。5.根据权利要求1-3中任一项所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述根据所述第一信息素集和所述第二信息素集确定两者之间的亲和度包括:分别提取所述第一信息素集和第二信息素集中各信息素的所有信息属性;根据各信息素的所有信息属性,计算出对应的信息素向量,得到第一信息素向量和第二信息素向量;根据所述第一信息素向量和第二信息素向量计算出第一信息素集和第二信息素集之间的相似度,得到对应的亲和度。6.根据权利要求5所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述根据各所述第一信息素向量和各第二信息素向量计算出第一信息素集和第二信息素集之间的相似度,得到对应的亲和度包括:将所述第一信息素集与第二信息素集中两个相同或者相近的信息素的所有信息素向量相减后平方求和,得到两个相同或者相近的信息素的相似度;根据所述多协作任务中的各信息素的权重比,计算出各所述信息素的相似度权重,并将计算的相似度权重求总和,得到第一信息素集和第二信息素集之间的亲和度。7.根据权利要求1所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法,其特征在于,所述移动参数至少包括移动速度、移动加速度、移动方向和信息素的扩散距离,所述根据所述移动参数对所有的第一车辆主体和第二车辆主体重新编排队形,并基于重新编排后的队形向所述目标位移动包括:根据所述移动速度、移动加速度、移动方向和扩散距离进行融合计算,得到各第一车辆主体和各第二车辆主体的动态性能;根据所述动态性能对所有的第一车辆主体和第二车辆主体按照预设的编队策略进行位置编排,得到协作队形;基于所述协作队形,创建车队自调节反馈机制,其中所述车队自调节反馈机制用于监控各第一车辆主体和第二车辆在所述协作队形中的所有移动参数的动态平衡;控制所有的第一车辆主体和第二车辆主体,按照所述协作队形保持移动队列,并以所
述车队自调节反馈机制对队列中的各车辆主体进行实时监控调整,以实现向所述目标位移动,其中,所述实时监控调整为基于所述车队自调节反馈机制捕捉所述第一车辆主体或所述第二车辆主体在所述协作队形中的实时动态性能,判断所述实时动态性能是否满足协作队形的平衡系数,若不满足,则控制对应的车辆主体对自身的动态性能进行调整,以及通知其他车辆主体进行配合调整。8.一种基于神经自分泌机制的车队调控装置,其特征在于,所述车队调控装置包括:信息采集模块,用于根据多协作任务确定车队的集聚位、目标位和至少一个第一车辆主体,并规划各所述第一车辆主体移动至所述集聚位的移动路径;构建模块,用于以各所述第一车辆主体为中心,构建各所述第一车辆主体的信息素的扩散区域,并基于所述神经自分泌机制在所述扩散区域内产生第一信息素集,其中,所述第一信息素集包括至少一个第一信息素;感知模块,用于各所述第一车辆主体在其对应的移动路径上向所述集聚位移动过程中,通过所述第一信息素集实时感知进入所述扩散区域内的第二车辆主体所传播的第二信息素集是否存在满足预设的邻近条件,其中所述第二信息素集包括至少一个第二信息素;亲和度计算模块,用于在感知到满足所述邻近条件的第二车辆主体时,根据所述第一信息素集和所述第二信息素集确定两者之间的亲和度;判断模块,用于判断所述亲和度是否满足预设的调控条件;调控模块,用于在判断所述亲和度满足所述调控条件时,获取所述第一车辆主体和第二车辆主体的移动参数,根据所述移动参数对所述第一车辆主体和第二车辆主体进行队形编排,并以编排的队形向所述集聚位继续移动;以及在所有的第一车辆主体和第二车辆主体到达所述集聚位后,根据所述移动参数对所有的第一车辆主体和第二车辆主体重新编排队形,并基于重新编排后的队形向所述目标位移动。9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法中的各个步骤。10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于神经自分泌机制的车队调控方法中的各个步骤。

技术总结
本发明公开了一种车队调控方法、装置、电子设备及存储介质,通过从多协作任务中确定的第一车辆主体为中心构建信息素的扩散区域,并利用第一车辆主体基于神经自分泌机制向外产生的第一信息素集感知与其相遇的第二车辆主体的第二信息素集,从中选择满足邻近条件和两者信息素的亲和度满足调控条件的第二车辆主体进行调控,并且在调控时,根据第一车辆主体和第二车辆主体的移动参数进行队形的编排,基于编排的队形控制第一车辆主体和第二车辆主体向目标位移动。实现了在调控车队时充分利用车辆主体能力选择满足调控条件的车辆,实现了多协作任务中多车辆主体之间的编队和调控,从而使得各车辆主体的运输能力得到充分安排,提高了运输效率及调控的精准度。高了运输效率及调控的精准度。高了运输效率及调控的精准度。


技术研发人员:于欣佳 程涛 史铁林
受保护的技术使用者:华中科技大学
技术研发日:2021.10.11
技术公布日:2022/1/14
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