浙江工业大学裴植获国家专利权
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龙图腾网获悉浙江工业大学申请的专利一种充电桩检测调度优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119990426B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510072218.6,技术领域涉及:G06Q10/04;该发明授权一种充电桩检测调度优化方法是由裴植;谢烽敏设计研发完成,并于2025-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种充电桩检测调度优化方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种充电桩检测调度优化方法,包括:1构建充电桩检测的任务与检测设备之间映射关系表数据,得到数据集;2以检测任务的最短完成时间为优化目标,并建立相应的约束条件,形成调度优化的数学模型;3利用启发式算法生成初步调度解;4利用Gurobi求解器中进行优化求解;5结果输出与验证。本发明在充电桩检测任务调度方面展现了显著的优势,优化后的调度方案使整体检测周期缩短了22.5%,显著提高了任务执行效率,这一优化成果不仅减少了任务等待时间,也提升了检测流程的紧凑性。
本发明授权一种充电桩检测调度优化方法在权利要求书中公布了:1.一种充电桩检测调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤: 1数据输入与初始化,设置检测设备的初始状态参数,收集检测设备对充电桩检测的实验数据,构建充电桩检测的任务与检测设备之间映射关系表数据,得到数据集; 2构建数学模型,以检测任务的最短完成时间为优化目标,并建立相应的约束条件,形成调度优化的数学模型,所述约束条件包括执行任务之间的前后顺序关系、检测设备可同时执行任务的数量限制、以及检测设备切换不同任务所需的时间; 3基于步骤1得到的数据集,以步骤2构建的数学模型为目标,利用启发式算法生成初步调度解; 4将步骤3生成的初步调度解输入至Gurobi求解器中进行优化求解; 5结果输出与验证; 步骤2所述的数学模型的构建具体如下: 2.1以检测任务的最短完成时间为优化目标: MinimizeF=Cmax 其中:F是检测任务的总完成时间;Cmax是所有检测任务的最大完成时间; 2.2建立任务的时间约束关系,包括任务开始时间、结束时间、执行时间的关系表达式: 检测任务的完成时间必须大于或等于其开始时间加上执行时间,这是任务顺序的基本约束条件,确保任务完成需要足够的时间,可以用以下公式描述: 其中,fjh表示检测任务h在检测设备j上的完成时间,bjh表示检测任务h在检测设备j上的开始时间,pjh表示检测任务h在检测设备j上的执行时间; 2.3在同一时刻,每台检测设备只能执行一项检测任务,检测任务不可同时分配给多个检测设备,可以用以下公式描述: 其中,am,h为设备分配变量,表示检测任务h是否由检测设备m执行,若为1,表示该任务分配给检测设备m执行;若为0,表示未分配给该设备; 任务优先级是指在执行过程中必须满足特定顺序的要求,即某些任务的执行需要以其他任务完成为前提,在调度过程中,若检测任务h1优先于检测任务h2,则检测任务h2的开始时间不能早于检测任务h1的完成时间,具体可用以下公式描述: 其中,Sh2,j是检测任务h2在检测设备j上的开始时间,Ch1,j是检测任务h1在检测设备j上的完成时间,P为任务优先级关系集合,包含所有检测任务之间的依赖关系,在充电桩检测任务调度过程中,为了保证设备的正常运转和检测任务的顺利衔接,设备在完成当前检测任务后需要等待一定的最小切换时间,才能启动下一个检测任务,该约束能够有效避免设备因频繁切换任务而导致的过载问题,确保任务执行的合理性,可以用以下公式描述: Sh+1,j≥Ch,j+ΔTj 其中,Sh+1,j是检测任务h+1在检测设备j上的开始时间,Ch,j是检测任务h在检测设备j上的完成时间,ΔTj是检测设备j的最小切换时间,依据公式规定,在检测任务h完成后,检测设备j必须经过最小切换时间ΔTj后,才能开始执行任务h+1,这一约束为设备的连续任务调度提供了合理的时间间隔; S3.4、检测设备在完成检测任务后才能开始执行新的检测任务,这是检测任务之间的先后关系约束,确保检测任务不会重叠,可以用以下公式描述: bjh+1≥fjh 其中,bjh+1表示检测任务h+1在检测设备j上的开始时间; 步骤3生成初始任务分配方案的具体步骤如下: 3.1基于步骤1得到的数据集,结合执行任务之间的前后顺序关系以及检测设备的初始状态参数,利用启发式算法的Python随机函数随机生成一系列检测任务分配方案,再以步骤2构建的数学模型为优化目标,利用启发式算法快速迭代优化目标函数,改善任务分配,获得检测任务的完成时间较短的一些初始检测任务分配方案,即得初始解; 3.2验证初始解是否满足所有约束条件,包括执行任务之间的前后顺序关系、检测设备可同时执行任务的数量限制、以及检测设备切换不同任务所需的时间的约束;如果初始解满足所有约束条件则进入下一步,否者返回重新生成初始解; 3.3使用二维数组记录检测任务与检测设备之间映射关系表数据的初始分配方案,将初始解转化为任务执行甘特图,直观展示检测任务的执行顺序和检测设备的利用情况。
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