[发明专利]基于微分测度随机相遇不确定性的搜救方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及搜救领域，尤其涉及一种基于微分测度随机相遇不确定性的搜救方法及系统。

背景技术

近年来，人员搜寻和救援案例时有发生。例如，户外活动中的人员失联与搜救，老人小孩的走失与搜寻等。一种典型案例是这样的：已知走失者最后出现在路径L的中间位置且在路径L上自由移动；一搜寻者在路径L上遇到走失者的可能性有多大？搜寻者在路径L的哪个位置点遇见走失者的可能性最大？

1.改进前方法工作的机理

传统的救援过程往往出于人的本能或人道主义，将大量的搜救资源投入到走失者最后出现地点周边的一定区域，缺乏精准的搜救规划(刘钊，等，2014)。其中，预知搜寻者能遇见走失者的可能性，是搜救方案规划和最大可能地成功救援的前提。已有的概率时间地理学采用概率值定量化表达相遇可能性，并提出了一种计算相遇概率的离散型方法(Winter,YIN,2011)。该方法规定：搜寻者C与走失者D能相遇的条件是在离散型地理空间中C、D位于同一离散单元中。

设：搜寻者C与走失者D所在的路径L的长度为l。C、D分布在路径L上的概率密度函数为c、d。相遇概率的离散型方法的计算步骤如下：

步骤1：将路径L均匀划分为n小段：L₁、L₂、…、L_n(图1(a))。

步骤2：记C、D分别位于任一小段L_i的概率值c_i、d_i，有：0≤c_i≤1,0≤d_i≤1(图1(b))，

步骤3：在搜寻者找到走失者之前，两个体的移动可视为独立的。这样，个体C、D位于或相遇于任一单元L_i的概率值为c_i×d_i。相应地，相遇于整个路径L的概率值为(图1(c))。

为了简单起见，令c、d为均匀分布。

(1)当n＝1时，则c、d分布在L₁的概率值c₁＝1，d₁＝1，相应的相遇概率：

(2)当n＝2时，则c、d分布在L₁的概率值c₁＝d₁＝0.5，c、d分布在L₂的概率值c₂＝d₂＝0.5，相应的相遇概率：

(3)当n＝10时，则c、d分布在L_i的概率值c_i＝d_i＝0.1，相应的相遇概率：

由上可知，当离散单元的数量n不断增大时，搜寻者C在路径L上遇见走失者D的可能性不断减小，即成功搜寻的概率与n成反比；这一结论同样适用于c、d为非均匀分布的情形，如正态分布、三角形分布等。

2.改进前方法存在的问题

综上，离散型方法依赖于离散单元的尺度(Winter,YIN,2011)，相遇概率会随离散单元数量的增加而减小；这样，离散型方法中尺度或离散单元数量设置的人为性势必造成相遇概率的随意性。然而，作为客观规律的相遇概率具有稳定性，在理论上与计算方法无关。

发明内容

本发明针对在路径L上搜寻者C能遇见走失者D的概率问题，离散型方法不能给出具有稳定性或唯一性的相遇概率。提出一种根据搜寻者与走失者分布在路径L上的非均匀概率分布，利用连续微分推算出具有唯一性的相遇概率的基于微分测度随机相遇不确定性的搜救方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于微分测度随机相遇不确定性的搜救方法，包括以下步骤：

步骤1、确定走失者D所走失的路径L，并确定走失者D最后出现在路径L上的位置点；

步骤2、测量搜寻者C在路径L上的位置点；