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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：一种求解配电网传感器区域覆盖问题的迭代的局部搜索方法，包括以下步骤：建立配电网传感器圆形区域覆盖问题的数学优化模型；随机生成初始解；执行迭代的局部搜索方法；如果迭代的局部搜索方法获得一个合法解，则调用区域调整方法调整圆形区域的半径；当算法达到最大时间限制时，则输出获得的最优解。本方法通过建立连续优化模型和设计圆形区域半径的调节方法，可使配电网传感器区域的覆盖率达到极高。该方法计算速度快、求解精度高，在配电网传感器的实际建造过程中，能在较短的时间范围内得到一个高质量的传感器布局方案，从而提高传感器在配电网中的监测能力、降低建设成本。

主权项：1.一种求解配电网传感器区域覆盖问题的迭代的局部搜索方法，其特征在于：所述方法包含如下步骤：步骤1：基于配电网传感器区域建立坐标系，构造用于评估未覆盖的面积大小的评估函数，建立配电网传感器区域覆盖问题的数学优化模型；步骤2：输入表示传感器的小圆个数N，待覆盖的圆形区域的初始半径R0和小圆半径r；设定参数，包括最大时间限制MaxTime，最大搜索深度MaxNoImp1，局部搜索算法的精度ρ，合法解的判定标准Elegal，扰动算子的扰动强度δ，最大搜索深度Q和惩罚因子α；步骤3：令当前搜索时间Time＝0；步骤4：随机生成一个由N个小圆的布局X0和圆形区域初始半径R0构成的初始解S0，即S0＝X0,R0，然后利用拟牛顿算法对其进行局部优化，并记录其势能函数值其具体步骤如下：步骤4.1：在初始半径R0的圆形区域内随机放入N个点，分别作为N个小圆的圆心；步骤4.2：利用拟牛顿算法，对N个圆构成的布局进行局部优化，并记录其势能函数值步骤5：如果搜索时间Time未达到最大时间限制MaxTime，则转到步骤6，否则转到步骤9；步骤6：执行迭代的局部搜索方法ILS，其步骤如下：步骤6.1：将初始解S0记作当前解S1，令当前当前搜索深度Iterations1＝0；步骤6.2：对当前解S1中N个圆心坐标xi,yi，i＝1,2,...,N执行扰动强度为δ的一致随机扰动，即xi＝xi+δ·θ，yi＝yi+δ·θ，i＝1,2,...,N，其中θ是一个在区间[-1,1]范围内的随机数；步骤6.3：利用拟牛顿算法，对扰动后的布局进行局部优化，所得解记为解S2，并记录其势能函数值步骤6.4：如果更新解S2的势能函数值小于当前解S1的势能函数值则转到步骤6.5，否则转到步骤6.6；步骤6.5：最优解S*更新为S2，即S*＝S2，并设置当前搜索深度Iterations1＝0；步骤6.6：则现有解S1更优，将其用于更新最优解S*，即S*＝S1，并将当前搜索深度Iterations1加1；步骤6.7：如果当前当前搜索深度Iterations1小于最大搜索深度MaxNoImp1，则转到步骤6.2，否则转到步骤6.8；步骤6.8：输出最优解S*；步骤7：如果最优解S*为合法解，即则转到步骤8，否则转到步骤4；步骤8：基于罚函数法对圆形区域的半径和布局进行调整，即S*＝X*,R*，并保存当前解为最优解S*，其具体步骤如下：步骤8.1：输入一个合法的最优解S*；步骤8.2：令当前搜索深度Iterations2＝0；步骤8.3：如果当前搜索深度Iterations2小于最大搜索深度Q，则转到步骤8.4，否则转到步骤8.6；步骤8.4：调整最优解S*的整圆形区域半径，并放大惩罚因子α，即α＝10·α；步骤8.5：当前搜索深度Iterations2加1，然后转到步骤8.3；步骤8.6：输出最优解S*，转到步骤4；步骤9：输出最优解S*。

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百度查询： 南京邮电大学 一种求解配电网传感器区域覆盖问题的迭代的局部搜索方法