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安全与环境学报2025年第12期:面向景区安全的风险评估与无人机三维巡检路径规划

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邬岚;张小奕;陈永鑫;陈茜;陈文栋;

单位:南京林业大学汽车与交通工程学院;东南大学交通学院;

摘要:针对复杂地形的大型景区安全事故预警问题,设计了一种多风险加权评估法与LKH(Lin-Kernighan-Helsgaun)算法相结合的无人机三维巡检路径规划的策略。首先,栅格化研究区域,综合考虑地形、人流量等事故风险因素,采用熵权法得到景区事故风险程度图。然后,选取高风险区域作为巡检节点,建立以无人机巡检总能耗最小为目标,包含最小步长、最大偏转角等多约束条件的无人机巡检路径规划模型,通过LKH算法进行求解,并优化不满足约束的路径。最后,以南京市钟山风景区为实例,经过风险评估得到25个高风险区域,规划出总长度为8 620.66 m、最优能耗为33 895.55 J的无人机巡检路径。结果表明,该策略生成路径的能耗更低,且LKH算法在运算时间与稳定性方面均优于蚁群算法、遗传算法和灰狼优化算法,使景区的安全管理更加高效和智能化。

关键词:安全系统学;;景区巡检;;风险评估;;无人机路径规划;;LKH算法

基金资助:国家重点研发计划项目(2020YFB1600500)