本發(fā)明涉及一種可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著智慧交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，交通設(shè)施的維護(hù)和管理已成為確保道路安全與暢通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的交通設(shè)施巡檢方式通常依賴人工巡檢或固定巡檢路線，這些方式存在以下缺陷：
2、傳統(tǒng)的巡檢方法通?；诠潭ǖ臅r(shí)間表或巡檢計(jì)劃進(jìn)行，所有巡檢點(diǎn)的巡檢頻率基本相同，缺乏針對(duì)性。無(wú)論巡檢點(diǎn)的實(shí)際重要性或故障風(fēng)險(xiǎn)如何，每個(gè)巡檢點(diǎn)都被安排了相同的巡檢頻率。這種方法未能充分考慮各個(gè)巡檢點(diǎn)的不同需求，導(dǎo)致巡檢資源的浪費(fèi)，且低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施過(guò)度巡檢，而高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施則可能因巡檢頻次過(guò)低而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
3、傳統(tǒng)巡檢方法依賴人工判斷和定期巡檢，無(wú)法及時(shí)根據(jù)巡檢結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整巡檢策略。巡檢過(guò)程通常是預(yù)定計(jì)劃執(zhí)行，沒(méi)有對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋和分析，難以根據(jù)設(shè)施的狀態(tài)變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。故障頻率高的區(qū)域或設(shè)施可能未得到更多的關(guān)注，而低頻率異常點(diǎn)可能未能及時(shí)進(jìn)行巡檢，從而導(dǎo)致故障問(wèn)題未能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和解決。
4、由于巡檢計(jì)劃固定且依賴人工操作，巡檢過(guò)程中可能出現(xiàn)遺漏或低效的情況。部分設(shè)施未能得到足夠關(guān)注，導(dǎo)致問(wèn)題未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，進(jìn)一步影響交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全。巡檢工作中的人工操作也容易受到人為因素的影響，巡檢質(zhì)量的穩(wěn)定性難以保障。
5、目前，許多交通設(shè)施巡檢方法依然依賴傳統(tǒng)人工方式，或者簡(jiǎn)單地依賴無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢圖像采集，缺乏系統(tǒng)性的智能分析和動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制。巡檢數(shù)據(jù)大多未能進(jìn)行智能處理和深度分析，無(wú)法實(shí)現(xiàn)巡檢過(guò)程的智能化、自動(dòng)化管理，導(dǎo)致巡檢效率低下，且容易忽視一些重要的細(xì)節(jié)和潛在問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢方法及系統(tǒng)，能夠通過(guò)智能化和迭代優(yōu)化提升智慧交通設(shè)施的巡檢效率、質(zhì)量和響應(yīng)速度，解決傳統(tǒng)巡檢方法中資源浪費(fèi)、效率低下和響應(yīng)滯后的技術(shù)難題。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
3、一種可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢方法，包括以下步驟：
4、獲取巡檢地圖，并在巡檢地圖上設(shè)置若干巡檢點(diǎn)；
5、為每個(gè)巡檢點(diǎn)設(shè)置初始權(quán)重；
6、根據(jù)各個(gè)巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重設(shè)置巡檢路線，確保高權(quán)重巡檢點(diǎn)進(jìn)行多次巡檢，低權(quán)重巡檢點(diǎn)進(jìn)行少次巡檢；
7、通過(guò)無(wú)人機(jī)按照巡檢路線進(jìn)行巡檢作業(yè)，并拍攝巡檢圖像；
8、基于巡檢圖像判斷各個(gè)巡檢點(diǎn)是否存在異常；
9、根據(jù)各個(gè)巡檢點(diǎn)的異常情況頻率，調(diào)整巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重，得到動(dòng)態(tài)權(quán)重；
10、基于動(dòng)態(tài)權(quán)重對(duì)巡檢路線進(jìn)行迭代，確保高頻率異常的巡檢點(diǎn)獲得更多的巡檢機(jī)會(huì)，低頻率異常的巡檢點(diǎn)獲得更少的巡檢機(jī)會(huì)。
11、作為優(yōu)選，獲取巡檢地圖，并在巡檢地圖上設(shè)置若干巡檢點(diǎn)的方法為：
12、通過(guò)地理信息系統(tǒng)平臺(tái)、衛(wèi)星圖像或無(wú)人機(jī)航拍圖像的方式獲取地圖數(shù)據(jù)；
13、在gis平臺(tái)中加載或?qū)氲貓D數(shù)據(jù)；
14、進(jìn)行地圖標(biāo)定和對(duì)接，使無(wú)人機(jī)采集的數(shù)據(jù)與地圖對(duì)齊；
15、基于交通設(shè)施的重要性、使用頻率和潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，選擇若干個(gè)關(guān)鍵巡檢點(diǎn)，包括交通信號(hào)燈、道路標(biāo)志、交通攝像頭和路面設(shè)施；
16、使用gis平臺(tái)中的點(diǎn)標(biāo)記工具在地圖上標(biāo)定每個(gè)巡檢點(diǎn)的位置；
17、對(duì)于每個(gè)巡檢點(diǎn)，分配相關(guān)的屬性，包括巡檢點(diǎn)編號(hào)和設(shè)施類型；
18、將巡檢點(diǎn)的信息錄入到巡檢管理系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)庫(kù)中。
19、作為優(yōu)選，為每個(gè)巡檢點(diǎn)設(shè)置初始權(quán)重的方法為：
20、通過(guò)交通監(jiān)控設(shè)備獲取各個(gè)巡檢點(diǎn)的交通流量；
21、根據(jù)每個(gè)巡檢點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化使用頻率值計(jì)算得到初始權(quán)重，所述標(biāo)準(zhǔn)化使用頻率值通過(guò)以下公式計(jì)算：
22、標(biāo)準(zhǔn)化頻率＝(實(shí)際使用頻率-最小使用頻率)/(最大使用頻率-最小使用頻率)
23、其中，最小使用頻率和最大使用頻率分別為所有巡檢點(diǎn)中的最低和最高使用頻率值。
24、作為優(yōu)選，根據(jù)各個(gè)巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重設(shè)置巡檢路線的方法為：
25、根據(jù)各個(gè)巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重計(jì)算其巡檢次數(shù)，巡檢次數(shù)與巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重成正比；
26、構(gòu)建調(diào)整后的巡檢點(diǎn)距離矩陣，考慮巡檢點(diǎn)間的距離以及巡檢點(diǎn)的權(quán)重差異，調(diào)整后的距離矩陣根據(jù)巡檢點(diǎn)的權(quán)重差異調(diào)整距離，以優(yōu)先選擇高權(quán)重巡檢點(diǎn)；
27、使用旅行商問(wèn)題的優(yōu)化算法，選擇最短路徑，生成最優(yōu)巡檢路線，確保高權(quán)重巡檢點(diǎn)得到更多巡檢。
28、作為優(yōu)選，所述的調(diào)整后的巡檢點(diǎn)距離矩陣通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算：
29、d′ij＝dij×(1+α×|wi-wj|)
30、其中，d′ij為調(diào)整后的距離，dij為原始距離，wi和wj分別為巡檢點(diǎn)i和巡檢點(diǎn)j的權(quán)重，α為調(diào)整因子。
31、作為優(yōu)選，根據(jù)各個(gè)巡檢點(diǎn)的異常情況頻率，調(diào)整巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重，得到動(dòng)態(tài)權(quán)重的方法為：
32、對(duì)每個(gè)巡檢點(diǎn)，根據(jù)歷史巡檢數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)巡檢結(jié)果，統(tǒng)計(jì)每個(gè)巡檢點(diǎn)發(fā)生異常的頻率，異常頻率可以通過(guò)以下方式計(jì)算：
33、統(tǒng)計(jì)在一定時(shí)間范圍內(nèi)，某巡檢點(diǎn)的異常發(fā)生次數(shù)；
34、計(jì)算每個(gè)巡檢點(diǎn)的異常發(fā)生比率，即異常發(fā)生次數(shù)/巡檢次數(shù)，假設(shè)巡檢點(diǎn)i的異常發(fā)生頻率為fi，則：
35、
36、根據(jù)異常發(fā)生頻率直接調(diào)整巡檢點(diǎn)的權(quán)重，當(dāng)某個(gè)巡檢點(diǎn)的異常頻率較高，表示該點(diǎn)存在較大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)其賦予其更高的權(quán)重，公式如下：
37、wi(t)＝wi(0)×(1+λ×fi(t))
38、其中，wi(t)是巡檢點(diǎn)i在時(shí)間t的動(dòng)態(tài)權(quán)重，wi(0)是巡檢點(diǎn)i的初始權(quán)重，λ是一個(gè)系數(shù)，控制異常頻率對(duì)權(quán)重的影響程度，fi(t)是巡檢點(diǎn)i在時(shí)間t的異常頻率。
39、作為優(yōu)選，基于動(dòng)態(tài)權(quán)重對(duì)巡檢路線進(jìn)行迭代的方法為：
40、根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整后的權(quán)重計(jì)算每個(gè)巡檢點(diǎn)的巡檢優(yōu)先級(jí)，所述巡檢優(yōu)先級(jí)公式為：
41、pi(t)＝wi(t)×ci
42、其中，pi(t)為巡檢點(diǎn)i的巡檢優(yōu)先級(jí)，ci為巡檢點(diǎn)i的關(guān)鍵性系數(shù)；
43、基于計(jì)算出的巡檢優(yōu)先級(jí)，優(yōu)化巡檢路線，優(yōu)先安排權(quán)重較高的巡檢點(diǎn)進(jìn)行巡檢。
44、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題為提供一種可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢系統(tǒng)，包括：
45、巡檢地圖獲取模塊，用于獲取城市交通設(shè)施的巡檢地圖并設(shè)置巡檢點(diǎn)；
46、權(quán)重設(shè)置模塊，用于為每個(gè)巡檢點(diǎn)設(shè)置初始權(quán)重；
47、路線規(guī)劃模塊，用于根據(jù)巡檢點(diǎn)的初始權(quán)重設(shè)置巡檢路線；
48、無(wú)人機(jī)巡檢模塊，用于根據(jù)巡檢路線控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢作業(yè)并拍攝巡檢圖像；
49、異常檢測(cè)模塊，用于基于巡檢圖像判斷巡檢點(diǎn)是否存在異常；
50、動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)整模塊，用于根據(jù)巡檢點(diǎn)的異常頻率調(diào)整巡檢點(diǎn)的權(quán)重值并重新設(shè)置巡檢路線；
51、系統(tǒng)迭代優(yōu)化模塊，用于根據(jù)每次巡檢結(jié)果優(yōu)化巡檢路線和巡檢策略。
52、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題為提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述中任一所述的可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢方法。
53、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題為提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述中任一所述的可迭代的智慧交通設(shè)施巡檢方法。
54、本發(fā)明的有益效果是：
55、通過(guò)根據(jù)巡檢點(diǎn)的異常情況頻率動(dòng)態(tài)調(diào)整巡檢點(diǎn)的權(quán)重，從而實(shí)現(xiàn)資源的智能分配，使得更多故障風(fēng)險(xiǎn)較高的巡檢點(diǎn)得到更多巡檢機(jī)會(huì)，而低頻率異常點(diǎn)則減少巡檢頻率，最大化利用巡檢資源；使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢，結(jié)合動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)整，可以針對(duì)各巡檢點(diǎn)的具體情況優(yōu)化巡檢路線，從而提高巡檢作業(yè)的效率。這避免了對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施過(guò)度巡檢，并確保高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施得到及時(shí)的關(guān)注和處理。
56、通過(guò)利用巡檢圖像進(jìn)行異常判斷，并根據(jù)異常情況調(diào)整巡檢點(diǎn)的權(quán)重，系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)設(shè)施狀況的變化，逐步優(yōu)化巡檢策略，減少人工干預(yù)的需求，從而提高巡檢的智能化程度；通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整巡檢點(diǎn)的權(quán)重以及巡檢路線的迭代，確保巡檢作業(yè)可以根據(jù)設(shè)施實(shí)際的維護(hù)需求進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，提升巡檢的針對(duì)性和及時(shí)性。