[发明专利]一种城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法

权利要求书

1.一种城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法，该方法通过对巡检机器人所巡检区域中的多个巡检区域段进行分类，以调度一个巡检机器人在属于一类的多个巡检区域段中进行来回巡检，其特征在于，包括以下步骤：

将巡检机器人的巡检区域分为n段，设巡检机器人巡检区域的待分类对象点为X＝{x₁,x₂,...,x_j,...,x_n}，其中x_j为第j个巡检区域段的待分类对象点，x_j＝{x_j1,x_j2,...,x_jk,...,x_jp}，x_jk为第j个巡检区域段的待分类对象点的第k个特性值，k＝1,2,...,p，p为第j个巡检区域段的待分类对象点的特性值数量；

将巡检机器人巡检区域的待分类对象点初始聚类为c类，所述初始聚类中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}，其中v_i为c类中第i类的初始聚类中心，则巡检机器人巡检区域的待分类对象点经过初始聚类后的模糊矩阵为U：

其中，u_ij∈[0,1]且u_ij为第j个巡检区域段的待分类对象点隶属于第i类的概率；

迭代寻找满足巡检区域的待分类对象点与聚类中心误差平方和函数J(U,V)在极小值时的聚类中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}和模糊矩阵U，并将满足J(U,V)在极小值时的聚类中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}作为新的聚类中心P＝{p₁,p₂,..,p_i,...,p_c}，将满足J(U,V)在极小值时的模糊矩阵U作为新的巡检区域类；

其中，m为迭代次数。

2.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法，其特征在于，通过式(1)得到新的聚类中心P＝{p₁,p₂,..,p_i,...,p_c}中第i类的新的聚类中心p_i：

式(1)中，p_i为第i类的新的聚类中心；u_ik为第k个巡检区域段的待分类对象点隶属于第i类的概率，m为迭代次数，其中i＝1,2,...,c。

3.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法，其特征在于，所述将巡检机器人巡检区域的待分类对象点初始聚类为c类，所述初始聚类中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}，包括：

通过式(2)计算巡检机器人巡检区域的待分类对象点之间的亲和力P，按照从大到小的顺序排列亲和力P，选取前c个亲和力P所对应的巡检机器人巡检区域的待分类对象点作为初始聚类中心V＝{v₁,v₂,..,v_i,...,v_c}；

式(2)中，α为常数；

D＝1/[F(x_a)+1]；

4.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法，其特征在于，所述巡检机器人巡检区域的待分类对象点处设有RFID标签。

5.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊巡检机器人的调度方法，其特征在于，所述巡检机器人包括：氧气浓度传感器、第一可燃气体传感器、第二可燃气体传感器、感烟火灾探测器、温湿度传感器、AD转换模块、控制模块、电源模块、通讯模块、RFID模块、图像采集模块和上位机；

其中，氧气浓度传感器、第一可燃气体传感器和第二可燃气体传感器分别通过AD转换模块与控制模块相连接，感烟火灾探测器、温湿度传感器、电源模块、RFID模块和图像采集模块分别与控制模块相连接，所述控制模块通过通讯模块与上位机相连接。