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题名面向无人机救援搜寻的多轨迹策略优化方法
被引量:1
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作者
王鹏
王小清
吴仁彪
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机构
中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室
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出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4381-4391,共11页
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基金
国家自然科学基金委员会-中国民用航空局民航联合研究基金项目(U2133204)
国家自然科学基金项目(62141108)
中国民航大学国家自然科学基金配套专项(3122022PT01)。
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文摘
无人机在应急救援中能有效辅助搜救人员缩短搜寻时间,减小生命财产损失。针对无人机搜寻规模变大时传统方法运行时间较长的问题,提出一种基于注意力机制的多轨迹策略优化方法。该方法基于深度强化学习算法,引入多轨迹采样技术,避免轨迹数据产生采样偏差;引入数据增强技术,进一步丰富轨迹数据特征;提出结合信息熵的目标损失函数,指导模型探索更优可行解空间。网络模型采用编码-解码框架,通过调整注意力机制网络提升编码器学习能力,利用添加残差子层提升解码器泛化能力。采用随机数据集和公共数据集分别验证模型的优化效果和泛化性能。试验结果显示,基于注意力机制的多轨迹策略优化方法相比理论最优解,在计算时间方面平均缩短了94.3%。此外,基于注意力机制的多轨迹策略优化方法相比对照方法的解,在平均差距方面相对提升了95.1%,在标准差方面降低了4.4%,为提升无人机救援搜寻效率提供了技术参考。
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关键词
公共安全
救援搜寻
旅行商问题
深度强化学习
注意力机制
多轨迹采样
数据增强
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Keywords
public safety
rescue search
traveling salesman problem
deep reinforcement learning
attention mechanism
multi⁃trajectory sampling
instance augmentation
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分类号
X949
[环境科学与工程—安全科学]
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