[发明专利]移动平台路径规划与无人机任务分配的两阶段优化方法

说明书

本发明提供一种移动平台路径规划与无人机任务分配的两阶段优化方法，该方法包括：获取异构任务集合和路网数据；构建无人机与移动平台协同执行异构任务集合的路径规划模型；采用预设二阶段求解算法求解所述路径规划模型，得到最优解，所述最优解为所述移动平台和所述无人机共同完成所述异构任务集合中所有任务时所述移动平台和所述无人机各自的最优路径。本发明采用二阶段求解算法求解上述模型，这种方法相对于其他求解算法，更加容易地求得最优路径。

技术领域

本发明涉及任务分配技术领域，具体涉及一种移动平台路径规划与无人机任务分配的两阶段优化方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

无人机因为具有重量轻、体积小、灵活性高和成本低等特性，逐渐受到人们的关注，成为提高交通巡逻、电力巡检等的重要工具。例如，美国西雅图警方和洛杉矶警方都已经将无人机作为执法活动的一部分；在2016年，中国南京长江四桥路政大队手动操作无人机进行路政巡逻以及节假日的流量监控；2017年，英国德文群、康沃尔郡和多赛特的警察部队共同组建了英国首个专门的无人机部队，来提供相应的警务服务。然而，所采用的无人机多为旋翼无人机，这种无人机续航能力十分有限，而且无人机与车辆等移动平台执行的是较为复杂的任务，具体路径规划方案的求解很难，所以需要一种新的解决方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种移动平台路径规划与无人机任务分配的两阶段优化方法、装置、计算机设备和存储介质，更加容易地求得最优路径。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供一种移动平台路径规划与无人机任务分配的两阶段优化方法，包括：获取异构任务集合和路网数据；其中，所述异构任务集合中包括道路交点对应的点任务和道路线段对应的线任务；构建无人机与移动平台协同执行所述异构任务集合的路径规划模型；其中，所述路径规划模型以将无人机与移动平台从预设控制中心出发、执行完所述异构任务集合中所有任务并返回到所述预设控制中心所耗费的总时间最小化为优化目标，所述路径规划模型的预设约束条件为根据无人机与移动平台协同执行所述异构任务集合的预设场景而设置，所述预设场景包括：搭载有可多次起降的无人机的移动平台从所述预设控制中心出发，沿着道路行驶，并在道路交口释放所述无人机，所述无人机和所述移动平台执行所述点任务或者所述线任务，在所述无人机的电量不足以至于无法继续执行下一个任务时返回到道路交口与所述移动平台汇合并更换电池，并继续执行下一个任务，直至所述无人机和所述移动平台将所述异构任务集合中所有任务执行完成，所述移动平台搭载所述无人机返回到所述预设控制中心；采用预设二阶段求解算法求解所述路径规划模型，得到最优解，所述最优解为所述移动平台和所述无人机共同完成所述异构任务集合中所有任务时所述移动平台和所述无人机各自的最优路径。