能量支持激励方法、系统、计算机设备、存储介质及终端技术方案

本发明专利技术属于网络经济信息处理技术领域，公开了一种能量支持激励方法、系统、计算机设备、存储介质及终端，所述能量支持激励方法利用经济理论中的双边拍卖机制，引入双边拍卖；电动车收集的数据质量作为电量分配的依据，在提出的双边拍卖算法中实现社会福利最大化，并保持电动车和路边节点产生效用。社会福利最大化以多路边节点，多电动车为背景，以路边节点的最大可用电量资源以及分配值为约束条件。所述能量支持激励系统包括：效用函数实现模块；资源分配量处理模块；迭代处理模块。本发明专利技术利用双方给自给出的有效出价，来解决电量的分配问题。同时在设计拍卖的目标函数时，用数据质量作为双方的报价，可以保证电动车所提供的数据质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
能量支持激励方法、系统、计算机设备、存储介质及终端


[0001]本专利技术属于网络经济信息处理
，尤其涉及一种能量支持激励方法、系统、计算机设备、存储介质及终端。

技术介绍

[0002]目前，文献【曾鸣.基于智能电网的电动车充馈电调度策略研究[D].电子科技大学,2016】基于智能电网北京，考虑智能电网在设计对电动车充电调度时进行相应的算法设计。该文献运用拍卖理论，将电动汽车和智能电网的电量供应和分配间做出权衡。将电网作为买方，电动车组团作为卖方，提出按量定价的馈电电价方案作为激励机制，该方案以车作为买方设计了拍卖机制，但从电网的角度考虑的充电调度问题，该文献讨论了完全信息下的电网的定价以及电能的调度问题。文献【秦楚豪.基于区块链与拍卖机制的移动终端充电网络[D].电子科技大学,2021】考虑的是无人机在无线移动充电桩上的资源竞争问题，从拍卖博弈的角度来阐述了收益最大化问题。从上述的文献，了解到现有的对于电量分配的讨论主要集中在定价、充电桩调度、收益最大化等问题，并且从现实层面忽略了参与电量交易双方的非完全信息市场的重要条件。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004](1)缺乏一种有效的方案来实现电量的有效分配保证整个系统的社会福利最大化。
[0005](2)缺乏一种方案同时考虑数据质量和电量资源共同合理分配。
[0006](3)缺乏一种有效的方案来实现非完全信息背景下的资源分配问题。
[0007]解决以上问题及缺陷的难度为：作为供应方和用户在彼此都不知道对方的效用、成本的情况(非完全信息)下凭借本地信息来给出最优的资源分配方案。应用在实际场景中，同时要保证机制的有效率和低成本。
[0008]解决以上问题及缺陷的意义为：随着电动车的数量剧增，越来越多的研究将在充电桩上进行，本专利技术能够解决在实际场景中充电桩对电动车的电量分配。本专利技术的目的是为解决非完全信息下的资源分配问题，而这符合现实情况，即在道路上电动车和充电桩彼此信息隐藏，本专利技术通过进入管理员的方式，利用电动车和充电桩作为理性消费者的特性，通过本地提供的信息来实现电量分配问题。本专利技术解决了现实场景的实际应用问题。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种能量支持激励方法、系统、计算机设备、存储介质及终端。
[0010]本专利技术是这样实现的，一种能量支持激励方法，在群智感知平台下，电动车作为有效的传感器节点配备有GCAN
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401/GCAN
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402型号的CAN数据存储器。该数据存储器为收集环境数据(如城市噪声、交通情况等)。配备有CAN收发器的电动车在进入到无线充电桩覆盖范围时讲与无线充电桩进行交互。无线充电桩采用移动运营商的移动数据GRPS接入业务。首
先电动车会利用CAN总线中的无线通信模块向电动车发出交易请求信号。当充电桩接收到电动车的信号时，反馈给电动车信息到达信号。在电动车和无线充电桩进行设计时，将计算各自收益的算法框架整合后并移植到电动车和无线充电桩中的嵌入式设备(高通MSM8953)中。当电动车和充电桩分别接收到各自的交易信号，将通过各自的本地信息(满足各自的收益最大)通过各自的算法嵌入设备计算相应的报价作为双边拍卖算法的计算标准，传输给作为边缘服务器的网络管理员，该管理员配备有Intel x86的计算CPU，将在本地服务器快速将电动车和充电桩的报价作为CPU算法的输入并执行该算法分别对电动车和无线充电桩所需要提供的数据和电量进行计算，将最终收敛结果传回电动车和无线充电桩(该过程用时极短)。当电动车CAN总线中的收到该服务的信息，会将感知任务中特定的数据按照服务器所提供的数据量提交给无线充电桩。另外无线充电桩中的电量调度模块会按照该服务器所计算的电量将其作为奖励会回馈给电动车。而无线充电桩通过电动车或者基站将收集到的数据传输回群智感知任务平台，群智感知平台通过数据聚合后的质量相应地给无线充电桩提供奖励。
[0011]所述能量支持激励方法利用位于电动车和无线充电桩的边缘服务器处理本专利技术所设计的迭代双边拍卖算法。
[0012]进一步，将多电动车和多无线充电桩作为用户参与，群智感知平台将通过基站或电动车作为中继节点发布城市数据感知任务，本专利技术将实现系统中电动车和无线充电桩的社会福利最大，即满足电动车和无线充电桩各自的收益最大。
[0013]进一步，引入城市边缘服务器作为系统管理员，利用其高性能计算和通信成本低的特点确定有效的电量分配，系统中的双方电动车和路边节点解决个人效用函数最大问题提交出价，管理员收到双方的出价后利用目标函数中的拉格朗日乘子计算相应的电量分配量，拉格朗日参数带动整个算法的迭代，直到出价在给定收敛系数的情况下最终完成收敛。并将数据传输到任务发布平台最终获得收益。
[0014]进一步，所述能量支持激励方法包括以下步骤：
[0015]第一步，将现有CPU高通MSM8953嵌入计算自身收益最大的函数作为执行算法。在进行电动车和无线充电桩进行交易各自执行该CPU计算报价。
[0016]第二步，网络管理员通过运行本地CPU中的双边拍卖算法对各自的资源分配量进行计算。
[0017]第三步，网络管理员所搭载的Intel x86CPU，将对该算法进行快速迭代，在极短的时间内反馈给电动车和无线充电桩结果。
[0018]进一步，所述第一步实现社会福利最大化的效用函数表示为：
[0019]U1＝U
p
(x)
‑
U
C
(y)
[0020]∑y≤y
max
[0021]x≤y
[0022]其中U
p
(x)和U
C
(y)分别表示为电动车和路边节点的效用函数和成本函数，约束条件分别代表资源分配量的上限值以及供应资源电量与收到资源电量的约束条件。
[0023]进一步，所述第一步目标函数应实现利用拍卖方法解决资源分配量问题：
[0024][0025]其中b1和b2表示为电动车和路边节点对数据质量的供应和需求，U2问题的约束条件应和U1问题的约束条件相同；利用KKT条件求解，得到资源分配的方程：
[0026][0027][0028]其中λ1和λ2分别为U1中约束条件1和2的拉格朗日乘子；当得到最优的电量分配时，将对拉格朗日乘子进行更新，更新方程如下：
[0029][0030][0031]此外设置电动车和路边节点的个人效用函数，作为出价的依据：
[0032]电动车：
[0033]路边节点：
[0034]其中p1(b1)，P2(b2)分别为电动车的支付函数以及路边节点的收益函数，收益函数都与数据质量的报价有关，为b1和b2；
[0035]最终通过拉格朗日乘子得到p1(b1)，P2(b2)：
[0036]p1(b1)＝b1[0037][0038]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量支持激励方法，其特征在于，所述能量支持激励方法利用经济理论中的双边拍卖机制，引入双边拍卖；电动车收集的数据质量作为电量分配的依据，在提出的双边拍卖算法中实现社会福利最大化，并保持电动车和路边节点产生效用；电动车利用CAN总线中的无线通信模块向电动车发出交易请求信号，当充电桩接收到电动车的信号时，反馈给电动车信息到达信号。在电动车和无线充电桩进行设计时，将计算各自收益的算法框架整合后并移植到电动车和无线充电桩中的嵌入式设备中；当电动车和充电桩分别接收到各自的交易信号，将通过各自的本地信息通过各自的算法嵌入设备计算相应的报价作为双边拍卖算法的计算标准，传输给作为边缘服务器的网络管理员；将在本地服务器快速将电动车和充电桩的报价作为CPU算法的输入并执行该算法分别对电动车和无线充电桩所需要提供的数据和电量进行计算，将最终收敛结果传回电动车和无线充电桩。2.如权利要求1所述的能量支持激励方法，其特征在于，社会福利最大化以多路边节点，多电动车为背景，以路边节点的最大可用电量资源以及分配值为约束条件；当电动车CAN总线中的收到该服务的信息，会将感知任务中特定的数据按照服务器所提供的数据量提交给无线充电桩；另外无线充电桩中的电量调度模块按照该服务器所计算的电量将其作为奖励会回馈给电动车；无线充电桩通过电动车或者基站将收集到的数据传输回群智感知任务平台，群智感知平台通过数据聚合后的质量相应地给无线充电桩提供奖励。3.如权利要求1所述的能量支持激励方法，其特征在于，引入系统管理员作为中介确定有效的电量分配，系统中的双方电动车和路边节点解决个人效用函数最大问题提交出价，管理员收到双方的出价后利用目标函数中的拉格朗日乘子计算相应的电量分配量，拉格朗日参数带动整个算法的迭代，直到出价在给定收敛系数的情况下最终完成收敛。4.如权利要求1所述的能量支持激励方法，其特征在于，所述能量支持激励方法包括以下步骤：第一步，实现社会福利最大化的效用函数；第二步，目标函数应实现利用拍卖方法解决资源分配量问题；第三步，当得到最优的电量分配时，将对拉格朗日乘子进行更新；通过拉格朗日参数的不断迭代，将不断更新直至收敛。5.如权利要求4所述的能量支持激励方法，其特征在于，所述第一步实现社会福利最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐扬，贺宏钢，刘佳，刘东苏，邵建博，张珊珊，陈芸，袁振柯，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：