[发明专利]一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法

权利要求书

1.一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于栅格法对规划区域进行三维建模，通过在所述规划区域划设无人机禁止飞入的保护区，并引入栅格危险度，构建风险描述模型，用于定量描述所述无人机在所述规划区域的栅格中的运行风险；

通过采集所述规划区域的配送需求点信息、物流网点信息、保护区位置信息以及物流无人机性能参数，构建基础信息数据集；

基于所述风险描述模型和所述基础信息数据集，以最小化航路成本作为目标函数，采用基于代价函数的改进元胞自动机算法获取最优航路集，并采用最优树扩张算法获取所述最优航路集的部分航路作为干线和支线，构建物流无人机航路网络。

2.根据权利要求1所述一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法，其特征在于：

在基于栅格法对规划区域进行三维建模的过程中，设置城市低空物流无人机终端配送的区域范围，并进行三维立体栅格化建模，其中，每个栅格作为一个元胞，用坐标(x,y,z)表示，所述区域范围的中心视为备选航路点。

3.根据权利要求2所述一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法，其特征在于：

在所述规划区域划设无人机禁止飞入的保护区的过程中，所述保护区的范围为特殊区域形成的最小凸多边形向外扩展w/2所形成的区域，w为无人机轴距；

基于所述坐标(x,y,z)和所述保护区的范围，构建用于识别所述保护区的判断函数P，其中，所述判断函数为：

4.根据权利要求3所述一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法，其特征在于：

在构建风险描述模型的过程中，通过栅格危险度指标r定量化评估无人机的运行风险，其中，所述栅格危险度指标r的表达式为：

其中，u为元胞邻居的个数。

5.根据权利要求4所述一种用于城区物流无人机终端配送航路网络的规划方法，其特征在于：

在构建基础信息数据集的过程中，根据所选区域内居民楼、办公楼、配送网点、保护区的人口密度及分布特征，选取若干配送需求点和配送网点，作为物流无人机终端配送航路网络规划的目标点；

所述物流无人机性能参数包括物流无人机最大转弯角、最大爬升角、最大下降角、飞行高度范围、最小转弯缓冲距离、最小安全距离性能参数。