一种基于蜂群算法的移动信标路径选择方法技术

本发明专利技术是一种基于蜂群算法的移动信标路径选择方法，该方法在得到一条经过优化了的信标节点移动路径后，信标节点可按照这条路径移动到每一个信号发射点，从而降低节点传输能耗，延长网络生存周期。该方法主要针对节约能耗和提高定位效率问题，充分发挥了蜂群算法多角色分工、协同工作机制和稳健性、鲁棒性强等特点，大大加快了移动信标选择路径的收敛速度，解决了移动信标路径优化问题，降低节点传输能耗，延长网络生存周期。通过本方法普通节点接收来自移动信标发射信号并测得自身与参考点（信标发射节点）的距离，再用三边测量定位法等数学方法得到普通节点的空间位置，实现WSN节点的定位。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于蜂群算法的移动信标路径选择方法，其特征在于该方法在得到一条经过优化了的信标节点移动路径后，信标节点可按照这条路径移动到每一个信号发射点，从而降低节点传输能耗，延长网络生存周期，该方法实现的具体步骤为：步骤一：参数初始化所有蜜蜂都为侦察蜂，随机选择路径，建立路径矩阵Path，Path为记录蜜蜂所走过的路径中移动信标节点的位置，并保证在一次迭代过程中不重复走同一节点位置，建立角色role矩阵，取最大迭代次数Nmax，设置限制参数limit其中，limitPi=1DiΣi=1Pleader*Num_Bee1Di其中，Di为第i只引领蜂的路径长度，Pleader*Num_Bee为引领蜂的数量，如果跟随蜂选择跟随引领蜂，那么在下轮迭代中重走引领蜂对应的部分路径并在邻域进行搜索，若没有跟随引领蜂，则变为侦察蜂并进行全局搜索；在路径矩阵Path中，引领蜂重走上一次迭代过程的路径，Path不改变；跟随蜂和侦察蜂都依据下式计算在t时刻第k只蜜蜂节点位置的转移概率：Pij={ρij(1dij)4Σs∈allowedρij(1dis)4s,j&NotElement;allowedk0otherwise??????????????????????????????????????????????????????（2）其中，allowedk表示第k只蜜蜂没有走过的且与节点位置i在距离范围内的节点位置，距离范围根据具体的节点位置坐标而设定；allowed为第k只蜜蜂没有走过的所有节点位置，由于第k只蜜蜂路径矩阵Pathk的约束，allowedk是由第k只蜜蜂还未访问过的节点位置组成；dij、dis分别表示节点位置i与j、i与s之间的距离，ρij表示第k只蜜蜂由节点位置i转移到节点位置j的转移因子，两种蜜蜂转移概率上的区别在于：侦察蜂，其中l为蜜蜂为未走过的节点位置个数；跟随蜂：其中γ（γ<1）表示引领蜂的引导性强弱，γ值越大收敛速度越快，一般取值0.9；依照上述公式（1）和（2）完成角色转变以及路径转移概率的选择；步骤五：对迭代次数进行加1操作，即N=N+1；步骤六：若某只非侦查蜂在limit次走过的路径长度无变化，则强制将其转变为侦察蜂，控制参数“limit”，它用来记录某只蜜蜂寻找的路径长度未被更新的次数，如果一条路径连续经过limit次循环之后没有得到改善，表明这条路径陷入局部最优，那么这条路径就要被放弃，与这条路径相对应的引领蜂也转变为侦察蜂；步骤七：同步骤三，计算各条路径长度并更新路径矩阵Path和角色role矩 阵；步骤八：判断是否达到最大迭代次数Nmax，如达到，则根据Path矩阵和路径长度取值，找到最短路径；若没有达到，则转入步骤四，进入循环，直到满足条件后结束。FDA00003329925400022.jpg,FDA00003329925400023.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙力娟，于佩佩，黄海平，王汝传，沙超，刘栋，蒋帅，魏勋，孙朋，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：