本技術(shù)屬于無人機(jī)，更具體地，涉及一種基于多因素的無人運(yùn)投航路規(guī)劃方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟和快速發(fā)展，無人機(jī)具有方便、快捷、速度快等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前，無人機(jī)應(yīng)用在運(yùn)投領(lǐng)域越來越受到重視。現(xiàn)代急需更安全、更高效的高價(jià)值城市物流方式。而可用于城市物流運(yùn)輸?shù)臒o人機(jī)體積大部分用于容納貨物，重量?jī)H15kg左右，速度可達(dá)40km/h，航線與地面交通不產(chǎn)生沖突，可自主完成運(yùn)輸任務(wù)并受專業(yè)人員遠(yuǎn)程監(jiān)控，適合完成城市范圍內(nèi)運(yùn)輸任務(wù)，一定程度上能夠減輕地面交通壓力，優(yōu)化物流派送人員工作結(jié)構(gòu)，滿足城市居民的快遞、外賣、藥品等高價(jià)值、小體積、強(qiáng)時(shí)效的運(yùn)投需求。

2、隨著日益復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和多樣化的運(yùn)投需求增加，無人運(yùn)投業(yè)務(wù)受到了越來越多的因素影響，而空域管理的限制和航路規(guī)劃的復(fù)雜性等等因素，導(dǎo)致人工進(jìn)行無人機(jī)的路徑規(guī)劃不僅過程困難、規(guī)劃效率較低，而且路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性也較差。

3、因此，如何提高無人運(yùn)投航路規(guī)劃的準(zhǔn)確性和效率性，是當(dāng)前亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本技術(shù)的目的在于提供一種基于多因素的無人運(yùn)投航路規(guī)劃方法及裝置，旨在解決無人運(yùn)投業(yè)務(wù)的路徑規(guī)劃困難、效率低下的問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種基于多因素的無人運(yùn)投航路規(guī)劃方法，包括：

3、確定運(yùn)投任務(wù)的任務(wù)需求信息；

4、根據(jù)所述任務(wù)需求信息進(jìn)行無人機(jī)匹配得到無人機(jī)評(píng)分，根據(jù)所述無人機(jī)評(píng)分選取目標(biāo)無人機(jī)以執(zhí)行所述運(yùn)投任務(wù)；

5、利用路徑規(guī)劃算法得到目標(biāo)路徑，并對(duì)所述目標(biāo)路徑進(jìn)行評(píng)分，得到目標(biāo)路徑評(píng)分；

6、根據(jù)路徑航程和路徑點(diǎn)確定環(huán)境因素評(píng)分，將所述無人機(jī)評(píng)分、目標(biāo)路徑評(píng)分以及環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到所述目標(biāo)路徑的綜合評(píng)分以供決策者參考。

7、可選地，所述利用路徑規(guī)劃算法得到目標(biāo)路徑，并對(duì)所述目標(biāo)路徑進(jìn)行評(píng)分，得到目標(biāo)路徑評(píng)分，包括：

8、利用路徑規(guī)劃算法得到運(yùn)投任務(wù)的最短路徑和最安全路徑；

9、分別對(duì)所述最短路徑和最安全路徑進(jìn)行評(píng)分，得到最短路徑評(píng)分和最安全路徑評(píng)分；

10、所述將所述無人機(jī)評(píng)分、目標(biāo)路徑評(píng)分以及環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，包括：

11、將所述無人機(jī)評(píng)分、最短路徑評(píng)分和環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到所述最短路徑的綜合評(píng)分，以及將所述無人機(jī)評(píng)分、最安全路徑評(píng)分和環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到所述最安全路徑的綜合評(píng)分。

12、可選地，所述任務(wù)需求信息包括起點(diǎn)經(jīng)緯度、終點(diǎn)經(jīng)緯度、物資類型、物資數(shù)量以及物資重量；

13、所述根據(jù)所述任務(wù)需求信息進(jìn)行無人機(jī)匹配得到無人機(jī)評(píng)分，包括：

14、根據(jù)所述物資類型選取相匹配的無人機(jī)類型；

15、根據(jù)物資數(shù)量和物資重量從所述無人機(jī)類型中匹配大于載重要求的無人機(jī)作為候選無人機(jī)；

16、根據(jù)所述起點(diǎn)經(jīng)緯度確定投運(yùn)任務(wù)的最大航程，從所述候選無人機(jī)中選取無人機(jī)航程大于所述最大航程的無人機(jī)作為所述目標(biāo)無人機(jī)，對(duì)所述目標(biāo)無人機(jī)進(jìn)行評(píng)分。

17、可選地，所述最短路徑評(píng)分的獲取方法包括：

18、繞開所述運(yùn)投任務(wù)的禁飛區(qū)域，且無視危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行路徑規(guī)劃，得到所述最短路徑；

19、確定所述最短路徑上危險(xiǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)航程，根據(jù)所述危險(xiǎn)航程與所述最短路徑的比例確定所述最短路徑評(píng)分。

20、可選地，所述最安全路徑評(píng)分的獲取方法包括：

21、繞開所述運(yùn)投任務(wù)的禁飛區(qū)域和危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行路徑規(guī)劃，得到所述最安全路徑；

22、根據(jù)所述最短路徑和最安全路徑的比例確定所述最安全路徑評(píng)分。

23、可選地，所述環(huán)境因素包括天氣情況、風(fēng)速、一小時(shí)降雨量以及能見度；

24、環(huán)境因素評(píng)分的獲取方法包括：

25、獲取所述目標(biāo)路徑上的天氣情況評(píng)分、風(fēng)速評(píng)分、一小時(shí)降雨量評(píng)分以及能見度評(píng)分；

26、將所述天氣情況評(píng)分、風(fēng)速評(píng)分、一小時(shí)降雨量評(píng)分以及能見度評(píng)分進(jìn)行綜合，得到所述環(huán)境因素評(píng)分。

27、可選地，所述目標(biāo)路徑的規(guī)劃方法包括：

28、讀取待規(guī)劃地圖并初始化算法參數(shù)，確定無人機(jī)的初始位置和目標(biāo)位置；

29、創(chuàng)建路徑集合、可規(guī)劃路徑集合的open列表與封閉集合的close列表，初始時(shí)open列表包括無人機(jī)的初始位置，close列表為空；

30、檢查所述open列表中的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)代價(jià)函數(shù)選擇open列表中的最小節(jié)點(diǎn)；

31、將選定的最小節(jié)點(diǎn)從open列表中刪除并添加至close列表，判斷是否與目標(biāo)位置相同，若相同則結(jié)束迭代，若不同則以當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為新起始位置繼續(xù)擴(kuò)展open列表；

32、輸出close列表中規(guī)劃完成的路徑集合，檢測(cè)路徑中是否存在障礙物，若存在則繼續(xù)檢測(cè)，若無障礙則刪除冗余節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行路徑平滑處理，直至路徑檢測(cè)完畢得到所述目標(biāo)路徑。

33、本技術(shù)還提供一種基于多因素的無人運(yùn)投航路規(guī)劃裝置，包括：

34、任務(wù)確定模塊，用于確定運(yùn)投任務(wù)的任務(wù)需求信息；

35、無人機(jī)評(píng)分模塊，用于根據(jù)所述任務(wù)需求信息進(jìn)行無人機(jī)匹配得到無人機(jī)評(píng)分，根據(jù)所述無人機(jī)評(píng)分選取目標(biāo)無人機(jī)以執(zhí)行所述運(yùn)投任務(wù)；

36、路徑評(píng)分模塊，用于利用路徑規(guī)劃算法得到目標(biāo)路徑，并對(duì)所述目標(biāo)路徑進(jìn)行評(píng)分，得到目標(biāo)路徑評(píng)分；

37、綜合評(píng)分模塊，用于根據(jù)路徑航程和路徑點(diǎn)確定環(huán)境因素評(píng)分，將所述無人機(jī)評(píng)分、目標(biāo)路徑評(píng)分以及環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到所述目標(biāo)路徑的綜合評(píng)分以供決策者參考。

38、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)程序；至少一個(gè)處理器，用于執(zhí)行存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序，當(dāng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序被執(zhí)行時(shí)，處理器用于執(zhí)行第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所描述的方法。

39、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在處理器上運(yùn)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所描述的方法。

40、第五方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在處理器上運(yùn)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所描述的方法。

41、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關(guān)描述，在此不再贅述。

42、總體而言，通過本技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

43、(1)本技術(shù)通過利用路徑規(guī)劃算法得到目標(biāo)路徑，能夠有效規(guī)避障礙物和不利環(huán)境因素，確保無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的安全性和效率；通過對(duì)無人機(jī)評(píng)分、目標(biāo)路徑評(píng)分和環(huán)境因素評(píng)分進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，能夠全面評(píng)估目標(biāo)路徑的可行性和優(yōu)越性，通過系統(tǒng)化的評(píng)分和匹配過程，能夠快速篩選出最適合的無人機(jī)和路徑，減少了人工干預(yù)和決策時(shí)間，提高了路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性和效率性。

44、(2)本技術(shù)能夠根據(jù)不同的任務(wù)需求和環(huán)境變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，增強(qiáng)了無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)能力。通過量化評(píng)分和綜合評(píng)估，決策者可以基于數(shù)據(jù)做出更為合適的選擇，提升任務(wù)執(zhí)行的成功率和資源利用效率。

45、(3)本技術(shù)通過根據(jù)物資類型選取相匹配的無人機(jī)類型，確保所選無人機(jī)具備適合運(yùn)輸特定物資的功能和特性，根據(jù)物資數(shù)量和重量篩選出大于載重要求的候選無人機(jī)，確保所選無人機(jī)能夠安全、有效地完成運(yùn)輸任務(wù)，通過確定最大航程并從候選無人機(jī)中選取航程大于最大航程的無人機(jī)，確保無人機(jī)能夠在不受限制的情況下完成任務(wù)，避免因航程不足導(dǎo)致的任務(wù)失敗，最后對(duì)目標(biāo)無人機(jī)進(jìn)行評(píng)分的過程，能夠量化無人機(jī)的性能和適應(yīng)性，通過系統(tǒng)化的匹配和評(píng)分過程，能夠有效降低因無人機(jī)規(guī)劃錯(cuò)誤導(dǎo)致的路徑規(guī)劃和任務(wù)執(zhí)行失敗的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高路徑規(guī)劃成功率和效率，進(jìn)而提高整體運(yùn)投任務(wù)的成功率和效率。