[發明專利]車輛與無人機協同的交通巡邏方法及裝置

有效

• 申請號: 201910892196.2
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110852471B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 羅賀;王國強;王家捷;張鵬;孟繁和;胡笑旋;夏維;靳鵬;馬華偉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;安徽科力信息產業有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發明提供一種車輛與無人機協同的交通巡邏方法及裝置，該方法包括：獲取異構任務集合；構建無人機與車輛協同執行異構任務集合的路徑規劃模型；路徑規劃模型以將無人機與車輛從巡邏控制中心出發、執行完異構任務集合中所有巡邏任務并返回到巡邏控制中心所耗費的總時間最小化為目標，路徑規劃模型的預設約束條件為根據無人機與車輛協同執行異構任務集合的預設場景而設置；采用預設算法求解路徑規劃模型，得到無人機與車輛協同執行異構任務集合的最優路徑。本發明將整個巡邏過程所耗費的時間最小化作為優化目標，可減少整個巡邏任務所耗費的時間，提高交通巡邏的效率；根據執行任務時的實際場景設置約束條件，使得到的路徑符合實際的場景需求。

技術領域

本發明涉及交通巡邏技術領域，具體涉及一種車輛與無人機協同的交通巡邏方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

無人機因為具有重量輕、體積小、靈活性高和成本低等特性，逐漸受到各行各業的關注，成為提高自動化水平和作業效率的重要輔助工具。但受到自身續航能力有限的影響，無人機無法獨自完成遠距離或大范圍的任務。為了使得無人機能夠應用于更多的任務場景，無人機與車輛協同作業的方式被提出。車輛可以作為移動平臺搭載、發射和回收無人機，同時無人機在電量不足的情況下可以到車輛上更換電池，增強了無人機的持續作業能力。車輛相比于無人機擁有超長的行駛時間，可以充分地為無人機提供輔助。這種新型的協同方式將無人機的靈活優勢與車輛的長時間行駛優勢有效結合并實現互補，同時有效的路徑規劃和任務分配可以大大降低無人機執行任務所消耗的成本。

在這種無人機與車輛協同的新方式下，車輛和無人機均具有自己特點，如何對車輛和無人機各自的限制條件進行設置以能滿足實際需求，成為工作人員需要研究的問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明提供了一種車輛與無人機協同的交通巡邏方法、裝置、計算機設備和存儲介質，依據實際場景設置約束條件，使求得的最優路徑符合實際的場景需求。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

第一方面，本申請提供一種車輛與無人機協同的交通巡邏方法，包括：獲取異構任務集合；其中，所述異構任務集合中包括待巡邏的道路交點對應的點任務和待巡邏的道路線段對應的線任務；構建無人機與車輛協同執行所述異構任務集合的路徑規劃模型；其中，所述路徑規劃模型以將無人機與車輛從巡邏控制中心出發、執行完所述異構任務集合中所有巡邏任務并返回到所述巡邏控制中心所耗費的總時間最小化為目標，所述路徑規劃模型的預設約束條件為根據無人機與車輛協同執行所述異構任務集合的預設場景而設置，所述預設場景包括：搭載有可多次起降的無人機的車輛從所述巡邏控制中心出發，沿著道路行駛，并在道路交口釋放所述無人機，所述無人機和所述車輛執行所述點任務或者所述線任務，在所述無人機的電量不足以至于無法繼續執行下一個巡邏任務時返回到道路交口與所述車輛匯合并更換電池，并繼續執行下一個巡邏任務，直至所述無人機和所述車輛將所述異構任務集合中所有巡邏任務執行完成，所述車輛搭載所述無人機返回到所述巡邏控制中心；采用預設算法求解所述路徑規劃模型，得到無人機與車輛協同執行所述異構任務集合的最優路徑。