无线传感器网络是一种新型的信息获取和信息处理技术,可广泛应用于环境监测、目标跟踪、信息安全、智能医疗等领域。传感器节点一般通过电池供电,由于电池的能量有限并在恶劣环境下不能够及时更换,所以传感器的能量限制成为传感器网络持续运行的障碍。为了解决能量不足问题,研究人员主要从三个方面研究:一方面是设计低功耗路由协议,另一方面是进行能量收集,还有新兴的一方面是能量补给的充电规划研究。随着无线充电的快速发展,无线可充电传感器网络成为未来发展趋势,而充电小车的路径规划问题已成为该领域研究的热点。如何通过一个合理的充电顺序依次为传感器节点充电,即设计一条合理的充电路径规划。为此,本文拟针对在不同的场景下设计合理的路径规划模型。首先,在单小车的充电场景下,综合考虑节点生命周期、充电时间、路径距离和小车能耗四个方面,设计高维多目标路径规划模型,将充电路径作为种群的个体,通过高维多目标进化算法进行模型求解,最后将充电性能指标和路径距离作为路径规划是否合理的主要判断标准。其次,当传感器网络中存在大量传感器节点并且一个充电小车不足以满足充电需求时,我们将考虑多种多辆小车的充电场景,当使用多辆小车时,需要注意的是成本问题,所以我们考虑了路径距离、时间成本和车辆成本三个要素构成多目标路径规划模型,将三个目标线性加权为一个成本目标,通过单目标混合算法求解出最佳路径。最后,对于实际条件下的多充电小车充电场景,充电小车的能量利用率和充电是否均衡是我们考虑的重点,我们期望可以尽可能多的得到小车的能量补给,并且每个小车负责承担的节点数量尽可能均衡,但同时我们需要考虑充电小车的路径距离和小车数量成本。所以通过能量利用率、路径距离、小车数量和充电均衡四方面来设计多充电小车的高维多目标路径规划模型,设计高维多目标进化算法对模型进行求解,以此获得合理的充电路径。