无人机辅助的铁路无线传感网智能数据收集与计算卸载方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：闫莉, 王俊凯, 方旭明, 蔺伟, 梁轶群

单位：1.西南交通大学信息编码与传输四川省重点实验室 成都 6100312.中国铁道科学研究院 北京 100081

摘要：针对铁路复杂环境运维时无线传感网存在监测点网络信号差、传感器更换电池难及监测数据计算量大等挑战，该文提出一种多无人机辅助的铁路无线传感网智能数据收集与计算任务卸载方法。为保障铁路运营安全，方案考虑了铁路安全保护区对无人机飞行的限制，并对不同类型无线传感业务进行优先级划分，优先保障安全型传感业务传输性能，利用基站与列车的可用计算资源进行传感数据计算处理，设计了基于多智能体软演员-评论家(MASAC)深度强化学习算法的多无人机飞行轨迹与数据卸载决策联合优化，实现无人机能耗、无线传感网能耗以及数据信息年龄的加权和最小化。仿真结果表明，所提算法能够显著提升系统整体能耗和数据信息新鲜度性能。

关键词：铁路无线传感网, 无人机, 计算卸载, 多智能体深度强化学习

基金资助：国家自然科学基金(62101460, 62071393, U2268201)