本發(fā)明涉及衛(wèi)星巡檢領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星和無人機(jī)協(xié)同鐵路巡檢效能評估方法及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前鐵路巡檢形式有車載(添乘)巡檢、固定設(shè)備(如特殊地段的監(jiān)控、傳感器等)和人工巡檢，其中人工巡檢占絕大部分。車載巡檢和固定設(shè)備檢查視角相對固定，靈活性較差存在較大觀測盲區(qū)；人工巡檢以沿線徒步、目視檢查、手工量測等方式為主，雖然靈活性有所改善，但是存在作業(yè)效率低、巡檢環(huán)境危險(xiǎn)、量測精度低、有檢測盲區(qū)等問題，同時(shí)存在巡檢資料以紙質(zhì)拍照為主缺乏數(shù)字支撐、專業(yè)間協(xié)同程度不高缺乏共享等問題；上述問題會隨著鐵路列車營運(yùn)速度加快、天窗維護(hù)時(shí)間進(jìn)一步縮短、用工量的控制而逐漸尖銳。

2、相對于人工巡檢，無人機(jī)飛行速度快，更加機(jī)動靈活，通過搭載多種傳感器設(shè)備獲取地物信息，具有獲取數(shù)據(jù)快和數(shù)據(jù)精度高的特點(diǎn)，伴隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟，其在鐵路巡檢中也取得了較好的效果，而衛(wèi)星遙感具有監(jiān)測范圍廣、頻次高的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確有效、快速及時(shí)地提供多種分辨率的數(shù)據(jù)，能有效改善人工巡線周期長，勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，大大提高鐵路巡檢強(qiáng)度和效率。

3、現(xiàn)如今，衛(wèi)星遙感和無人機(jī)航拍航測相互協(xié)同巡檢正逐步在鐵路巡檢行業(yè)中應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)中缺少對上述巡檢方法進(jìn)行綜合評估的方法，導(dǎo)致無法使鐵路巡檢效能達(dá)到最大化，影響了鐵路巡檢作業(yè)的效率和效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本發(fā)明公開一種衛(wèi)星和無人機(jī)協(xié)同鐵路巡檢效能評估方法，包括：

2、根據(jù)衛(wèi)星類型和無人機(jī)類型，確定衛(wèi)星和無人機(jī)協(xié)同鐵路巡檢的巡檢模式；

3、確定影響巡檢效能的各個(gè)影響因子和各個(gè)巡檢效能評價(jià)指標(biāo)；

4、根據(jù)影響因子和巡檢效能評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算待巡檢鐵路的最大巡檢效能。

5、進(jìn)一步的，所述巡檢模式包括：0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢模式、1m分辨率衛(wèi)星巡檢模式、固定翼無人機(jī)巡檢模式、多旋翼無人機(jī)巡檢模式、0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢和1m分辨率衛(wèi)星巡檢模式、0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢和固定翼無人機(jī)巡檢模式、0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢和多旋翼無人機(jī)巡檢模式、1m分辨率衛(wèi)星巡檢和固定翼無人機(jī)巡檢模式、1m分辨率衛(wèi)星巡檢和多旋翼無人機(jī)巡檢模式、固定翼無人機(jī)巡檢和多旋翼無人機(jī)巡檢模式、0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢模式+1m分辨率衛(wèi)星巡檢模式+固定翼無人機(jī)巡檢模式、0.5m分辨率衛(wèi)星巡檢模式+1m分辨率衛(wèi)星巡檢模式+多旋翼無人機(jī)巡檢模式。

6、進(jìn)一步的，所述影響因子包括地形狀況、天氣狀況以及巡檢類型，其中地形狀況包括平原、山丘、高山河流，天氣狀況包括良好、惡劣，所述效能評價(jià)指標(biāo)包括質(zhì)量指標(biāo)效能、安全指標(biāo)效能、效率指標(biāo)效能以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效能。

7、進(jìn)一步的，所述最大巡檢效能為：

8、

9、其中，g為鐵路巡檢線路上地形路段的總數(shù)，i為鐵路巡檢線路上第i個(gè)地形路段，為第i個(gè)地形路段下不同巡檢模式下巡檢效能的最大值；其中不同巡檢模式下的巡檢效能為：

10、

11、其中，為鐵路巡檢線路上第i個(gè)地形路段上第u個(gè)巡檢模式下的巡檢效能，ti1為第i個(gè)地形路段上天氣良好的時(shí)間長度，ti2為第i個(gè)地形路段上天氣惡劣的時(shí)間長度，ti為第i個(gè)地形路段上的天氣總時(shí)長，在第i段鐵路巡檢路段良好天氣下第u種巡檢方式巡檢質(zhì)量指標(biāo)效能評估值，在第i段鐵路巡檢路段惡劣天氣下第u種巡檢方式巡檢質(zhì)量指標(biāo)效能評估值；為在第i段鐵路巡檢路段良好天氣下第u種巡檢方式巡檢安全指標(biāo)效能評估值，為在第i段鐵路巡檢路段惡劣天氣下第u種巡檢方式巡檢安全指標(biāo)效能評估值；為在第i段鐵路巡檢路段良好天氣下第u種巡檢方式巡檢效率指標(biāo)效能評估值，為在第i段鐵路巡檢路段惡劣天氣下第u種巡檢方式巡檢效率指標(biāo)效能評估值；為在第i段鐵路巡檢路段良好天氣下第u種巡檢方式巡檢經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效能評估值，為在第i段鐵路巡檢路段惡劣天氣下第u種巡檢方式巡檢經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效能評估值，n為質(zhì)量指標(biāo)效能所占比重，m為安全指標(biāo)效能所占比重，p為效率指標(biāo)效能所占比重，q為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效能所占比重。

12、進(jìn)一步的，所述n、m、p、q基于德爾菲法獲得。

13、進(jìn)一步的，所述質(zhì)量指標(biāo)效能包括彩鋼瓦、塑料大棚和外部施工識別率、燒荒識別率、各類裝置識別率以及供電設(shè)備缺陷識別率，其中：

14、q＝n1q1+n2q2+n3q3+n4q4

15、其中，q為質(zhì)量指標(biāo)效能q1＝(1-q11)×q12，q2＝(1-q21)×q22，q3＝(1-q31)×q32，q4＝(1-q41)×q42，q1為彩鋼瓦、塑料大棚和外部施工識別率，q11為鐵路巡檢線路中彩鋼瓦、塑料大棚識別率和外部施工識別的盲點(diǎn)率，q12鐵路巡檢線路中彩鋼瓦、塑料大棚識別率和外部施工識別率；q2為燒荒識別率，q21為鐵路巡檢線路中燒荒識別的盲點(diǎn)率，q22為鐵路巡檢線路中燒荒識別率；q3為各類裝置識別率，q31為鐵路巡檢線路中各類裝置識別盲點(diǎn)率；q32為鐵路巡檢線路中各類裝置識別率；q4為供電設(shè)備缺陷識別率，q41為鐵路巡檢線路中供電設(shè)備缺陷識別盲點(diǎn)率，q42為鐵路巡檢線路中供電設(shè)備缺陷識別率，n1為彩鋼瓦、塑料大棚識別率和外部施工識別率在質(zhì)量指標(biāo)效能中所占的比重，n2為燒荒識別率在質(zhì)量指標(biāo)效能中所占的比重，n3為各類裝置識別率在質(zhì)量指標(biāo)效能中所占的比重，n4為供電設(shè)備缺陷識別率在質(zhì)量指標(biāo)效能中所占的比重。

16、進(jìn)一步的，所述安全指標(biāo)效能包括人身安全效能和設(shè)備安全效能，其中：

17、s＝m1s1+m2s2

18、其中，s1為鐵路巡檢過程中的人身安全效能；m1為鐵路巡檢過程中人身安全效能所占的比重；s2為鐵路巡檢過程設(shè)備的安全效能，m2為鐵路巡檢過程中設(shè)備安全性所占的比重，其中s2＝m21s21+m22s22+m23s23，s21為鐵路巡檢中鐵路各項(xiàng)設(shè)備的安全效能，s22為鐵路巡檢中無人機(jī)安全效能，s23為道路運(yùn)輸安全效能，m21為鐵路巡檢中鐵路各項(xiàng)設(shè)備s21在設(shè)備安全效能中的比重，m22為鐵路巡檢中無人機(jī)安全s22在設(shè)備安全效能中的比重，m23為鐵路巡檢中道路運(yùn)輸安全效能在設(shè)備安全效能中的比重。

19、進(jìn)一步的，所述效率指標(biāo)效能由以下方式獲得：

20、e＝e1+e2

21、e為效率指標(biāo)效能，e1為無人機(jī)巡檢效率，e2為衛(wèi)星巡檢效率；

22、當(dāng)無人機(jī)參與巡檢時(shí)，無人機(jī)巡檢效率為：

23、

24、其中，l巡檢為無人機(jī)巡檢距離，v為無人機(jī)巡檢速度；

25、當(dāng)衛(wèi)星參與巡檢時(shí)，衛(wèi)星巡檢效率為：

26、

27、其中，l星巡為衛(wèi)星巡檢距離，r星巡衛(wèi)星分辨率，天氣狀況對衛(wèi)星巡檢的影響系數(shù)，v數(shù)據(jù)處理為衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)處理速度。

28、進(jìn)一步的，所述經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效能包括巡檢費(fèi)用和設(shè)備成本，通過以下方式獲得：

29、c＝c1+c2，其中c1為巡檢費(fèi)用，c2為設(shè)備成本，可由歷年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算而得；其中，

30、c1＝d1+d2

31、d1為無人機(jī)巡檢時(shí)的巡檢費(fèi)用：

32、

33、其中，l巡檢為無人機(jī)巡檢距離，li為巡檢的單段長度，為第i種地形對無人機(jī)飛行距離的影響系數(shù)，為單個(gè)無人機(jī)巡檢費(fèi)用。

34、d2為衛(wèi)星巡檢時(shí)的巡檢費(fèi)用：

35、

36、其中，為每平方公里衛(wèi)星遙感影像巡檢費(fèi)用，l星巡為巡檢的長度。

37、另一方面，本發(fā)明還公開了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法。

38、通過采用上述技術(shù)方案，首先根據(jù)衛(wèi)星類型和無人機(jī)類型，確定衛(wèi)星和無人機(jī)協(xié)同鐵路巡檢的巡檢模式；之后確定影響巡檢效能的各個(gè)影響因子和各個(gè)巡檢效能評價(jià)指標(biāo)；然后根據(jù)影響因子和巡檢效能評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算待巡檢鐵路的最大巡檢效能，對鐵路巡檢的效能評估起到了科學(xué)的指導(dǎo)作用，便于工作人員根據(jù)選擇具有最佳效能的巡檢方式，有助于提高巡檢的效率和效益。