一种基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法技术

本发明专利技术提供了一种基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，将电动汽车充电问题建模成重叠联盟博弈范式，使得移动机器人可以通过组成联盟的方式提供灵活且鲁棒的充电调度方案；此外，设计了一种去中心化的重叠联盟形成算法，实现联盟结构的分布式寻优，从而降低了单点失效的风险。设计了基于STN网络拓扑的时间调度管理机制，考虑机器人的能量约束以及任务时间窗限制，为机器人建立有效的调度时间分配方案；此外，采用了一种融合全局路径优化与局部动态避障的混合路径规划方法，有效降低了多机器人系统非任务能耗占比，提高机器人的运行安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车充电以及机器人协同控制，特别是涉及一种基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法。

技术介绍

1、随着全球能源转型加速，电动汽车因低排放和高能效优势得到大规模推广。然而，电动汽车的聚集性充电行为对电网稳定性构成严峻挑战。当前主流的固定充电桩解决方案存在显著缺陷：大规模部署需高昂基础设施建设成本，且因车位占用率高导致资源利用率低下。尤其在城市密集区域，固定充电桩的布局难以动态匹配电动汽车的时空分布不均特性，常出现部分区域桩位闲置而其他区域排队拥堵的现象。

2、在此背景下，移动充电机器人成为新兴解决方案。现有技术中，移动充电机器人通常配备电池系统、驱动装置及导航模块，可灵活调度至需求点位提供充电服务。但现有调度方法存在三大瓶颈：

3、协同效率低下：多数方案采用中心化调度(如cn112016771a)，由管理平台统一分配任务。当机器人数量增多或任务规模扩大时，计算复杂度急剧上升，导致决策延迟，难以满足实时调度需求。

4、资源分配僵化：传统非重叠联盟模型(如"no-overlapping cf")要求机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤S1中，所述请求包含停车位置、电池容量、初始电量、目标电量、最早开始时间及预计离开时间。

3.根据权利要求1所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤S2中，联盟总收益计算为：

4.根据权利要求3所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤S2中，还包括采用Shapley值分配原则将联盟总收益分配至各联盟成员，机器人i执任务j获得的净收益...

【技术特征摘要】

1.一种基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤s1中，所述请求包含停车位置、电池容量、初始电量、目标电量、最早开始时间及预计离开时间。

3.根据权利要求1所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤s2中，联盟总收益计算为：

4.根据权利要求3所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤s2中，还包括采用shapley值分配原则将联盟总收益分配至各联盟成员，机器人i执任务j获得的净收益为：

5.根据权利要求4所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤s2中，还包括寻找最优的联盟结构cs*以及资源分配方案，以最大化系统效用：

6.根据权利要求5所述的基于移动充电机器人的电动汽车接力式充电调度方法，其特征在于：步骤s2中，还包括引入整体利他偏好关系，指导机器人加入或退出联盟的决策：

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【专利技术属性】
技术研发人员：张建磊，方秋杨，张春燕，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：