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龙图腾网获悉中煤科工西安研究院(集团)有限公司申请的专利基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划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：CN116341775B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202211708777.4，技术领域涉及：G06Q10/047；该发明授权基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划方法是由韩保山;刘再斌;范涛;马良;李贵红;李鹏;巨朝晖;高耀全设计研发完成，并于2022-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划方法，根据矿井内部纵向切面图，采用指定的矿井栅格化密度下的栅格数据模型表示地图环境，将矿井中的可达路径点通过离散方格表示为栅格化矿井可达位置矩阵；确定任务的优化目标和约束条件；使用改进的差分进化算法求解最优矿井数字孪生系统漫游路径规划方案，能够借助差分进化算法全局收敛能力强、稳健性高以及不需要借助问题的特征信息的特点，将固定的差分策略替换为能够从4种差分策略中进行自适应选择，同时添加了多项式变异作为额外的变异方法，提升了算法跳出局部最优的能力，解决了现有技术中漫游路径规划方法容易陷入局部最优解以及收敛速度慢的技术问题。

本发明授权基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于差分进化算法的矿井数字孪生系统漫游路径规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 步骤一，根据矿井内部纵向切面图，采用指定的矿井栅格化密度下的栅格数据模型表示地图环境，将矿井中的可达路径点通过离散方格表示为栅格化矿井可达位置矩阵； 其中，每个离散方格包含数字0和1,0代表可达，1代表不可达； 步骤二，确定任务的优化目标和约束条件； 所述的优化目标包括路径最短和路径平滑； 所述的约束条件包括路径视角和路径与障碍物之间的安全距离； 步骤三，建立任务的优化目标评价函数Fx； s.t.gi≤0,i＝1,2,…p, hj＝0,j＝1,2,…q, 其中： X＝x1,x2,…,xT，其中xi表示第i个时刻漫游位置对应的离散方格的坐标； T为漫游经过的时刻总数； fmx表示该任务的第m个优化目标评价函数； 表示优化目标权重； giX表示漫游路径规划问题中用于约束变量的第i个与路径视角或路径与障碍物之间的安全距离相关的不等式约束，1≤i≤p，p为不等式约束数量； hjX表示漫游路径规划问题中用于约束变量的第j个与路径视角或路径与障碍物之间的安全距离相关的等式约束，1≤j≤q，q为等式约束数量； 步骤四，使用改进的差分进化算法求解最优矿井数字孪生系统漫游路径规划方案，具体包括以下步骤： 步骤4.1，设定初始参数； 设定算法的最大函数评价次数为maxFE，初始的评价次数FE＝0，种群大小为N，交叉概率为rmp，差分变异概率为mu1，多项式变异概率mu2，四种待选差分策略为DErand1bin、DErand-to-best2bin、DErand2bin、DEcurrent-to-rand1；每种差分策略的初始差分策略选择概率均为Pi＝0.25； 步骤4.2，基于待求解的栅格化矿井可达位置矩阵，根据邻域法或随机法生成初始种群； 步骤4.3，按照差分变异概率mu1判断每个个体是否需要通过差分策略进行差分变异，如需要，则进入步骤4.4，如不需要，则直接保留对应的个体； 步骤4.4，按照4种差分策略的初始差分策略选择概率Pi选择每一个需要差分变异的个体的差分策略； 步骤4.5，根据所选择的差分策略对每一个需要差分变异的个体进行差分变异，得到差分变异后的子代个体集合； 步骤4.6，将步骤4.3保留的个体与步骤4.5得到的差分变异后的子代个体集合合并得到子代种群； 步骤4.7，按照多项式变异概率mu2判断子代种群中的每个个体是否需要进行多项式变异，如需要，进入步骤4.8，如不需要，则直接保留对应的个体； 步骤4.8，对需要进行多项式变异的个体进行多项式变异，得到多项式变异后的子代个体集合； 步骤4.9，将步骤4.7直接保留的个体与步骤4.8得到的多项式变异后的子代个体集合合并得到新的子代种群； 步骤4.10，通过优化目标评价函数Fx对步骤4.9得到的新的子代种群进行评价，并更新评价次数FE； 步骤4.11，通过个体选择方法选择步骤4.9得到的新的子代种群中的进入下一代种群的子代个体，得到下一代种群； 步骤4.12，根据步骤4.11中得到的下一代种群中的子代个体中各类差分策略的保留比例，更新差分策略选择概率Pi； 步骤4.13，判断当前的评价次数FE是否满足FE≥maxFE，若满足，则算法结束，根据评价结果选择步骤4.11得到的下一代种群中的最优子代个体作为算法得到的最优矿井数字孪生系统漫游路径规划方案，若不满足，否则返回步骤4.3。

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