[发明专利]车辆与无人机协同的交通巡逻方法及装置

说明书

本发明提供一种车辆与无人机协同的交通巡逻方法及装置，该方法包括：获取异构任务集合；构建无人机与车辆协同执行异构任务集合的路径规划模型；路径规划模型以将无人机与车辆从巡逻控制中心出发、执行完异构任务集合中所有巡逻任务并返回到巡逻控制中心所耗费的总时间最小化为目标，路径规划模型的预设约束条件为根据无人机与车辆协同执行异构任务集合的预设场景而设置；采用预设算法求解路径规划模型，得到无人机与车辆协同执行异构任务集合的最优路径。本发明将整个巡逻过程所耗费的时间最小化作为优化目标，可减少整个巡逻任务所耗费的时间，提高交通巡逻的效率；根据执行任务时的实际场景设置约束条件，使得到的路径符合实际的场景需求。

技术领域

本发明涉及交通巡逻技术领域，具体涉及一种车辆与无人机协同的交通巡逻方法、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，逐渐受到各行各业的关注，成为提高自动化水平和作业效率的重要辅助工具。但受到自身续航能力有限的影响，无人机无法独自完成远距离或大范围的任务。为了使得无人机能够应用于更多的任务场景，无人机与车辆协同作业的方式被提出。车辆可以作为移动平台搭载、发射和回收无人机，同时无人机在电量不足的情况下可以到车辆上更换电池，增强了无人机的持续作业能力。车辆相比于无人机拥有超长的行驶时间，可以充分地为无人机提供辅助。这种新型的协同方式将无人机的灵活优势与车辆的长时间行驶优势有效结合并实现互补，同时有效的路径规划和任务分配可以大大降低无人机执行任务所消耗的成本。

在这种无人机与车辆协同的新方式下，车辆和无人机均具有自己特点，如何对车辆和无人机各自的限制条件进行设置以能满足实际需求，成为工作人员需要研究的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种车辆与无人机协同的交通巡逻方法、装置、计算机设备和存储介质，依据实际场景设置约束条件，使求得的最优路径符合实际的场景需求。

(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，本申请提供一种车辆与无人机协同的交通巡逻方法，包括：获取异构任务集合；其中，所述异构任务集合中包括待巡逻的道路交点对应的点任务和待巡逻的道路线段对应的线任务；构建无人机与车辆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车辆从巡逻控制中心出发、执行完所述异构任务集合中所有巡逻任务并返回到所述巡逻控制中心所耗费的总时间最小化为目标，所述路径规划模型的预设约束条件为根据无人机与车辆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车辆从所述巡逻控制中心出发，沿着道路行驶，并在道路交口释放所述无人机，所述无人机和所述车辆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巡逻任务时返回到道路交口与所述车辆汇合并更换电池，并继续执行下一个巡逻任务，直至所述无人机和所述车辆将所述异构任务集合中所有巡逻任务执行完成，所述车辆搭载所述无人机返回到所述巡逻控制中心；采用预设算法求解所述路径规划模型，得到无人机与车辆协同执行所述异构任务集合的最优路径。