一种基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法、系统及存储介质技术方案

技术编号:42594374 阅读:30 留言:0更新日期:2024-09-03 18:08
一种基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法、系统及存储介质,涉及港口自动化运输领域,为解决现有方法无法提供精确的充电调度,且存在数据孤岛的问题。本发明专利技术基于联邦学习模型,包括一个中心服务器和N个客户端,N个客户端包括无人车节点和充电站节点;S1、客户端分别接收无人车实时采集的数据;S2、采用图卷积网络处理无人车节点与充电站节点之间的交互,将无人车图结构数据与其它特征数据进行特征提取与融合,引入注意力机制增强对关键信息的聚焦;S3、客户端构建有无人车充电预测模型;S4、各客户端对模型进行训练;S5、各客户端将训练后的模型参数进行同态加密并发送给中心服务器进行聚合;S7、采用训练后的模型进行无人车充电预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及港口自动化运输,具体而言,涉及一种基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法、系统及存储介质


技术介绍

1、随着自动化技术的快速发展,无人工程车辆在港口物流领域的应用日益广泛。这些无人车辆的高效运行对于港口货物吞吐量和作业效率至关重要。然而,现有的无人车充电调度主要依赖人工决策,缺乏对车辆实时状态的快速响应能力。在需求波动或车辆故障等突发情况下,这种传统方法往往无法提供精确的充电调度,导致能源效率低下和作业延迟。随着国内对数据安全的重视程度不断提升,传统的集中式数据处理模式正面临法律合规的挑战。依据《数据安全法》和《个人信息保护法》等相关法律法规,对数据的收集、处理、存储及跨境传输提出了严格的规范要求,强化了对数据隐私和安全的保护措施。这些规定限制了港口间数据的自由流动,导致了数据孤岛现象,给无人车充电行为的预测分析带来了新的难题。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是:

2、现有无人车充电预测方法无法提供精确的充电调度,且存在数据孤岛的问题。

3、本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,所述方法基于联邦学习模型,所述联邦学习模型包括一个中心服务器和N个客户端,所述N个客户端中包括无人车节点和充电站节点;

2.根据权利要求1所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,S1中所述对数据进行预处理,包括:首先对无人车实时数据进行去噪和缺失值填充,然后剔除与无人车耗电无关的特征值,最后对数据进行数据编码。

3.根据权利要求2所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,S1中缺失值填充的方式包括默认值填充、均值填充以及众数填充。

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,所述方法基于联邦学习模型,所述联邦学习模型包括一个中心服务器和n个客户端,所述n个客户端中包括无人车节点和充电站节点;

2.根据权利要求1所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,s1中所述对数据进行预处理,包括:首先对无人车实时数据进行去噪和缺失值填充,然后剔除与无人车耗电无关的特征值,最后对数据进行数据编码。

3.根据权利要求2所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,s1中缺失值填充的方式包括默认值填充、均值填充以及众数填充。

4.根据权利要求1所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,预处理后无人车节点的特征包括:三维空间位置、电池电量、实时速度、任务执行状态、任务类型以及任务执行地点;充电站节点的特征包括:地理坐标和状态。

5.根据权利要求1所述的基于图卷积网络的联邦学习无人车充电预测方法,其特征在于,s2中图结构g的构建中为每条边赋予权重,即针对无人车节点vi与充电站节点vj,通过节点间的物理距离dij计算边权重wij为:

6.根据权利要求1所述的基于图卷...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹莉莉杨琳张罗刚叶子李双翼马超黄海于海宁吴英东
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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