(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111518585.2 (22)申请日 2021.12.14 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113919238 A (43)申请公布日 2022.01.11 (73)专利权人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 李建威　田忠昊　邹巍涛　郝冬　 王成　胡东海　苏红艳　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 王爱涛 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/18(2020.01)G06N 3/00(2006.01) 审查员 张慧娟 (54)发明名称 一种氢燃料电池汽车停车场传感器优化布 置方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种氢燃料电池汽车停车场 传感器优化布置方法及系统， 包括： 确定初始目 标集合； 所述初始目标集合包括N个人工鱼， 且每 个所述人工鱼均表示一个氢浓度传感器布置方 案， 不同的所述人工鱼表示不同的氢浓度传感器 布置方案； 所述氢浓度传感器布置方案表示多个 氢浓度传感器在目标地下停车场上的位置坐标； 基于所述初始目标集合和人工鱼群算法， 迭代求 解综合预警能力评定时间目标函数， 以得到最优 氢浓度传感器布置方案； 所述 综合预警能力评定 时间目标函数为先计算每个所述人工鱼对应的 多种泄露情况反应时间的最大值， 然后从所有人 工鱼所述反应时间最大值中确定最小值的目标 函数。 本发 明能够实现地下停车场内氢浓度传感 器合理布置的目的。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 113919238 B 2022.03.01 CN 113919238 B 1.一种氢燃料电池 汽车停车场传感器优化布置方法， 其特 征在于， 包括： 确定初始目标集合； 所述初始目标集合包括N个人工鱼， 且每个所述人工鱼均表示一个 氢浓度传感器布置方案， 不同的所述人工鱼表示不同的氢浓度传感器布置方案； 所述氢浓 度传感器布置方案表示多个氢浓度传感器在目标地下停车场上的位置坐标； 基于所述初始目标集合和人工鱼群算法， 迭代求解综合预警能力评定时间目标函数， 以得到最优氢浓度传感器布置方案； 所述综合预警能力评定时间目标函数为先计算每个所 述人工鱼对应的多种泄露情况反应时间的最大值， 然后从所有人工 鱼所述反应时间最大值 中确定最小值的目标函数； 所述基于所述初始目标集合和人工鱼群算法， 迭代求解综合预警能力 评定时间目标函 数， 以得到最优氢浓度传感器布置方案， 具体包括： 步骤1： 根据报警时间优化目标函数， 计算当前迭代次数对应的目标集合中的标记人工 鱼中每个氢浓度传感器对标记潜在泄漏点的反应时间； 所述标记人工 鱼为所述目标集合中 的任意人工鱼， 所述标记潜在泄漏点 为任意潜在泄漏点； 步骤2： 根据 标记人工鱼中每个氢浓度传感器对标记 泄漏点的反应时间， 确定标记人工 鱼对标记潜在泄漏点的最短反应时间； 步骤3： 重复步骤1和步骤2， 确定标记人工鱼对每个潜在泄漏点的最短反应时间， 并对 确定的所述最短反应时间进行排序， 然后 将最大的最短反应时间确定为标记人工鱼的综合 预警能力评 定时间； 步骤4： 重复步骤3， 确定每个人工鱼的综合预警能力评定时间， 并对确定的所述综合预 警能力评定时间进行排序， 然后将最小的综合预警能力评定时间确定为当前迭代次数对应 的最优值； 步骤5： 判断当前迭代次数对应的最优值与上一迭代次数对应的最优值的误差是否小 于设定阈值， 若 是则将当前迭代次数对应的具有最小综合预警能力评定时间的人工 鱼确定 为最优氢浓度传感器布置方案； 若否则更新目标集 合中的人工鱼， 并返回步骤1； 所述报警时间优化目标函数为 ； 表示反应时间， Qm为在氢燃料电池汽车储氢罐出现破损时泄漏点处喷出氢气的质量 流量， ρ 为氢气的密度， R为氢浓度传感器与潜在泄漏点之间的距离， H为目标地下停车场的 高度， r1为目标地 下停车场的容积系数， r2为空气流动修正系数， d为 氢浓度传感器的报警浓 度阈值。 2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车停车场传感器优化布置方法， 其特征在 于， 所述确定初始目标集 合， 具体包括： 确定目标地下停车场内停车位的数量以及各个所述停车位的位置坐标； 根据所述停车位的数量以及各个所述停车位的位置坐标， 确定潜在泄漏点信息； 所述 潜在泄漏点信息包括潜在泄漏点的数量以及各个所述潜在泄漏点的位置坐标； 根据所述潜在泄 露点信息确定初始目标集 合。 3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车停车场传感器优化布置方法， 其特征在 于， 所述更新目标集 合中的人工鱼， 具体包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113919238 B 2根据人工鱼群算法中的觅食行为、 聚群行为、 追尾行为和/或随机行为， 更新目标集合 中的人工鱼。 4.一种氢燃料电池 汽车停车场传感器优化布置系统， 其特 征在于， 包括： 初始目标集合确定模块， 用于确定初始目标集合； 所述初始目标集合包括N个人工鱼， 且每个所述人工鱼均 表示一个氢浓度传感器布置方案， 不同的所述人工鱼表示不同的氢浓 度传感器布置方案； 所述氢浓度传感器布置方案表示多个氢浓度传感器在目标地下停车场 上的位置坐标； 最优氢浓度传感器布置方案确定模块， 用于基于所述初始目标集合和人工鱼群算法， 迭代求解综合预警能力评定时间目标函数， 以得到最优氢浓度传感器布置方案； 所述综合 预警能力评定时间目标函数为先计算每个所述人工鱼对应的多种泄露情况反应时间的最 大值， 然后从所有人工鱼所述反应时间最大值中确定最小值的目标函数； 所述最优氢浓度传感器布置方案确定模块， 具体包括： 步骤1： 根据报警时间优化目标函数， 计算当前迭代次数对应的目标集合中的标记人工 鱼中每个氢浓度传感器对标记潜在泄漏点的反应时间； 所述标记人工 鱼为所述目标集合中 的任意人工鱼， 所述标记潜在泄漏点 为任意潜在泄漏点； 步骤2： 根据 标记人工鱼中每个氢浓度传感器对标记 泄漏点的反应时间， 确定标记人工 鱼对标记潜在泄漏点的最短反应时间； 步骤3： 重复步骤1和步骤2， 确定标记人工鱼对每个潜在泄漏点的最短反应时间， 并对 确定的所述最短反应时间进行排序， 然后 将最大的最短反应时间确定为标记人工鱼的综合 预警能力评 定时间； 步骤4： 重复步骤3， 确定每个人工鱼的综合预警能力评定时间， 并对确定的所述综合预 警能力评定时间进行排序， 然后将最小的综合预警能力评定时间确定为当前迭代次数对应 的最优值； 步骤5： 判断当前迭代次数对应的最优值与上一迭代次数对应的最优值的误差是否小 于设定阈值， 若 是则将当前迭代次数对应的具有最小综合预警能力评定时间的人工 鱼确定 为最优氢浓度传感器布置方案； 若否则更新目标集 合中的人工鱼， 并返回步骤1； 所述报警时间优化目标函数为 ； 表示反应时间， Qm为在氢燃料电池汽车储氢罐出现破损时泄漏点处喷出氢气的质量 流量， ρ 为氢气的密度， R为氢浓度传感器与潜在泄漏点之间的距离， H为目标地下停车场的 高度， r1为目标地 下停车场的容积系数， r2为空气流动修正系数， d为 氢浓度传感器的报警浓 度阈值。 5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池汽车停车场传感器优化布置系统， 其特征在 于， 所述初始目标集 合确定模块， 具体包括： 停车位信 息确定单元， 用于确定目标地下停车场内停车位的数量以及各个所述停车位 的位置坐标； 潜在泄漏点信 息确定单元， 用于根据 所述停车位的数量以及各个所述停车位的位置坐 标， 确定潜在泄漏点信息； 所述潜在泄漏点信息包括潜在泄漏点的数量以及各个所述潜在 泄漏点的位置坐标；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113919238 B 3