一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法与流程

技术特征：

1.一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，其包含以下步骤：

S1、将规划区域内的电力无线专网基站规划位置信息映射到人工鱼群算法中的人工鱼位置信息；

S2、综合建站成本和配用电业务覆盖率两方面的参数建立目标函数；

S3、通过对目标函数的运算，确认人工鱼群中食物浓度较高的位置，当人工鱼群中存在食物浓度高且不拥挤的位置，调整人工鱼的位置信息；

S4、当人工鱼群中人工鱼的周围开始出现拥挤的状态时，基于优化的人工鱼群算法，调整人工鱼的视野、步距或运动方式；

S5、将运算得到的目标函数值最大的鱼群位置信息记录在公告板上，对应于基站规划最佳位置信息。

2.如权利要求1的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S1中所述基站规划位置信息与人工鱼群算法中人工鱼的位置信息的映射关系为：

其中，n为基站的建站总数，K为人工鱼群中的人工鱼数量，b_k为第k条人工鱼的位置信息，即第k套基站的位置信息，为第k条鱼中的第i个基站的坐标。

3.如权利要求2的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S2中的目标函数为:

其中，X_ik为第k条鱼的第i个基站的建站成本，表示第k条鱼的第j个测试点是否在业务覆盖范围内，λ₁为基站建设成本的权重值， λ₂为业务覆盖率的权重值，m为规划区域内设置的测试点数量。

4.如权利要求3的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S3中调整人工鱼位置信息的具体方式为：S31、通过目标函数计算得到第k条人工鱼的食物浓度值即第k套基站所在位置信息形成的目标函数值f(b_k)和所有人工鱼的目标函数均值 并进行比较，当时，进入步骤S32，当时，进入步骤S33；

S32、当时，且该人工鱼视域内存在目标函数值f(b_i)较大的较优人工鱼i且较优人工鱼i周围不拥挤，表明该人工鱼处于饥饿状态，即此种基站规划方案的业务覆盖率较低，则优先考虑人工鱼群算法的追尾行为，该人工鱼朝人工鱼i所在的位置前进一步，否则进入步骤S4；

S33、当时，且人工鱼群的中心位置的目标函数值f(b_i)较大，并且该处周围不拥挤，表明该人工鱼处于饱腹状态，即此种基站规划方案中，中心区域的业务覆盖率较低，则优先考虑鱼群算法的聚群行为，该人工鱼朝鱼群的中心位置方向前进一步，否则进入步骤S4。

5.如权利要求1的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S4中，优化的人工鱼群算法具体的内容为：

S41、调整人工鱼的视野和步距；

S42、设置人工鱼的视野和步距所允许达到的最小值Visual_min和Step_min；

S43、计算人工鱼的视野的初始值和最小值的差值Visual_max、以及步距的初始值和最小值的差值Step_max；

S44、人工鱼群每变换一次位置，对人工鱼的视野和步距都采用迭代方式进行一次调整，随着人工鱼群算法的运行，人工鱼的视野和步距逐渐减小，精确求解最优值。

6.如权利要求1的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S4中，优化的人工鱼群算法具体的内容为：当人工鱼执行觅食行为时，若寻找到较优点，则临时增大步距直接到达该点。

7.如权利要求1的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，步骤S4中，优化的人工鱼群算法具体的内容为：当最优人工鱼执行觅食行为时，若没有找到较优点，则跳过随机行为保持原地不动。

8.如权利要求3的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，目标函数中X_ik的确认方式为：

其中，d₁表示低成本区域内的建站成本，d₂表示正常区域内的建站成本，M表示低成本区域的范围，为第k条鱼中的第i个基站的坐标。

9.如权利要求3的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站规划方法，其特征在于，目标函数中的确认方式为：

其中，P_i^k为基站的发射功率，为第k条鱼中第i个基站到第j个测试点的路径损耗，Q_i表示从核心网到基站i的传播路径距离，Q_ij表示测试点j到与其对应的基站i的传播路径距离，s为信号的传播速度，h为配用电业务时延的门限值。

10.如权利要求5的一种基于人工鱼群算法的电力无线专网基站配置规划方法，其特征在于，对人工鱼的视野和步距的调整方式为：

其中，Visual_min、Step_min是人工鱼的视野和步距所允许达到的最小值，Visual_max、Step_max是人工鱼的视野和步距所允许达到的最大值和最小值的差值，iter为当前迭代的次数，T_max为总迭代次数。在运行到算法最后，人工鱼的视野和视距会缩小到最小值。