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申请/专利权人：深圳大学

摘要：本发明公开了一种基于改进边际代价的多水面船多水下机器人任务分配方法，采用改进最小边际代价算法构建初始的水面船路径，并采用最近插入策略构建初始的水下机器人路径，再通过不同的邻域搜索算子对初始路径进行优化，在水面船与水下机器人的通讯约束和水下机器人最大航程约束下对海域环境中多个分散目标点进行访问任务分配的同时，最小化水面船与水下机器人访问完所有目标点的总旅行距离，显著减少了任务分配时间，提升了整体分配效率。

主权项：1.基于改进边际代价的多水面船多水下机器人任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置水面船与水下机器人的相关参数；S2、基于水面船与水下机器人的相关参数，采用改进最小边际代价算法将水面目标点插入到水面船路径中插入成本增加最小的位置，更新得到水面船路径和待插入水面目标点集合；S3、判断待插入水面目标点集合中目标点个数是否为0，若是则进入步骤S4，否则返回步骤S2；S4、基于水面船与水下机器人的相关参数，采用最近插入策略将水下目标点插入到水下机器人路径中，更新得到水下机器人路径和待插入水下目标点集合；S5、判断待插入水下目标点集合中目标点个数是否为0，若是则进入步骤S6，否则返回步骤S4；S6、采用邻域搜索算子对水面船路径和水下机器人路径进行迭代优化；S7、判断迭代次数是否达到最大值，若是则完成任务分配，否则返回步骤S6继续迭代优化；所述步骤S1中水面船与水下机器人的相关参数包括水面目标点的位置索引集合、水下目标点的位置索引集合、水面船及水下机器人的出发基站索引集合、水面船索引集合、水下机器人索引集合、水面船恒定的行驶速度、水下机器人恒定的巡航速度、水下机器人最大航行距离L和水面船与水下机器人之间的最大通讯距离C，其中表示水面目标点数量，表示水下目标点数量，表示水面船、水下机器人或出发基站的数量；所述步骤S2中改进最小边际代价算法的插入方法具体为： ；其中表示第个水面船，，表示第个水面目标点，，表示水面船路径中被插入的第个位置，，表示第个水面船路径，表示水面船路径的长度，表示代价函数，表示将水面目标点插入到水面船路径中第个位置，表示插入操作，表示水面船路径中插入成本增加最小的位置，表示水面船路径中插入成本增加最小的位置对应的水面目标点，表示水面船路径中插入成本增加最小的位置对应的水面船；所述步骤S4中最近插入策略的插入方法具体为： ；其中表示当前插入的水下目标点，表示当前插入的水面目标点，表示第i个插入的水下目标点，表示第j个插入的水面目标点，表示代价函数。

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