吉林大学贾洪飞获国家专利权
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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利用于森林防火的多仓库车-无人机协同调度与控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121032149B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511557061.2,技术领域涉及:G06Q10/0631;该发明授权用于森林防火的多仓库车-无人机协同调度与控制方法是由贾洪飞;李义凡;吴文静;杨丽丽;黄秋阳设计研发完成,并于2025-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本用于森林防火的多仓库车-无人机协同调度与控制方法在说明书摘要公布了:本发明属于队列调度系统领域,涉及一种用于森林防火的多仓库车‑无人机协同调度与控制方法,该方法先导入森林区域电子地图与待巡查任务区域,之后基于K‑means聚类算法根据距离因素将不同的巡查任务区域分配至最近仓库,使每个仓库获得一个任务集群;对于每个仓库获得的任务集群,识别车辆可达任务区域集合以及仅无人机可达任务区域集合,构建以“最小化最大完成时间”为目标的混合整数规划模型;然后采用两阶段自适应大邻域搜索算法对模型进行求解,输出调度优化方案;最后中控模块将调度结果下发至各车辆终端并实时监控。该方法有效整合多仓库资源,实现车‑无人机协同调度与控制,满足大范围森林防火巡查对效率、覆盖率和实时性的高标准要求。
本发明授权用于森林防火的多仓库车-无人机协同调度与控制方法在权利要求书中公布了:1.用于森林防火的多仓库车-无人机协同调度与控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 步骤1.导入森林区域电子地图与待巡查任务区域及中心点坐标集合; 步骤2.任务分配模块基于K-means聚类算法根据距离因素将不同的巡查任务区域分配至最近仓库,使每个仓库获得一个任务集群,每个所述的仓库配备一辆车辆和至少一架无人机; 步骤3.对于每个仓库获得的任务集群,识别车辆可达任务区域集合以及仅无人机可达任务区域集合,构建以“最小化最大完成时间”为目标的混合整数规划模型,并将识别的仅无人机可达任务区域纳入模型约束; 步骤4.通过求解子模块输出车辆-无人机协同防火巡查的调度优化方案,即输出每辆车的行驶路径,无人机的起飞点、巡查任务序列与降落点,以及时间节点安排;所述求解子模块采用两阶段自适应大邻域搜索算法进行求解; 步骤5.中控模块将调度结果下发至各车辆终端并实时进行监控; 所述步骤3构建的以“最小化最大完成时间”为目标的混合整数规划模型如下: 目标函数: minTmax; 其中,Tmax为最大完成时间; 约束条件: ①任务遍历约束: 其中,为仅无人机可达任务区域集合,为共享任务,即车辆可达任务区域集合;yijk为二进制变量,表示无人机是否从任务i起飞、巡查任务j、并在任务k降落,是则为1,否则为0;zj为二进制变量,表示车辆是否巡查任务j,是则为1,否则为0; ②车辆路径约束: 其中,x0j为二进制变量,表示车辆是否从仓库出发巡查任务j,是则为1,否则为0;xi0为二进制变量,表示车辆是否从任务i返回仓库,是则为1,否则为0;xij为二进制变量,表示车辆是否从任务i到任务j行驶,是则为1,否则为0;xji为二进制变量,表示车辆是否从任务j到任务i行驶,是则为1,否则为0;ui为整数变量,表示车辆访问任务i的顺序编号,uj为整数变量,表示车辆访问任务j的顺序编号,M为一个常数; ③无人机起降点约束: 其中,zi为二进制变量,表示车辆是否巡查任务i,是则为1,否则为0;zk为二进制变量,表示车辆是否巡查任务k,是则为1,否则为0;uk为整数变量,表示车辆访问任务k的顺序编号; ④时间协调约束: 其中,为车辆到达任务i的时刻,为车辆到达任务j的时刻,si为完成任务i需要的巡查时间,为车辆从任务i到任务j的行驶时间,为对于任务j,无人机从任务i起飞的时刻,为对于任务j,无人机从任务k降落的时刻,为车辆到达任务k的时刻,为无人机从任务i到任务j的飞行时间,为无人机从任务j到任务k的飞行时间,sj为完成任务j需要的巡查时间; ⑤无人机续航约束: 其中,Euav为无人机最大续航时间; ⑥无人机任务不重叠约束: 其中,uk′表表示上一个无人机任务的到达任务点顺序编号,yi′j′k′表为二进制变量,表示上一个无人机任务是否从任务i′起飞,巡查任务j′,在任务k′降落,是则为1,否则为0。
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