论文标题： Unmanned Aerial Vehicle Inspection Routing and Scheduling for Engineering Management

期刊：Engineering

作者：Lu Zhen, Zhiyuan Yang, Gilbert Laporte, Wen Yi, Tianyi Fan

发表时间： May 2024

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.10.014

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近日，在中国工程院院刊Engineering上发表的一项开创性研究中，上海大学研究人员和国际专家组成的合作团队推出了一种优化工程项目无人机巡检路线和调度的前沿方法。该研究由Lu Zhen（镇璐）, Zhiyuan Yang（杨志远）, Gilbert Laporte, Wen Yi（伊文）, Tianyi Fan（范天一）完成，引入了创新的混合整数线性规划（MILP）模型与变邻域搜索（VNS）算法相结合，构建了工程管理领域中使用无人机巡检调度的新框架。

无人机技术的快速发展和运用为各个行业开辟了新的应用视角。特别是在工程领域，对高效、安全的巡检方法的需求始终存在，而传统的巡检技术通常是由人工完成且充满风险，较难排查大型复杂工程项目中存在的潜在施工隐患。该团队的研究为这一挑战提供了解决方案，利用无人机的敏捷性和精确性在很短的时间内进行检查，显著降低了巡检的风险并提高了巡检的效率。

图1 基于无人机的巡检方法在工程管理中的应用

这项创新的核心在于 MILP 模型和 VNS 算法的精心设计，它们共同克服了无人机操作的复杂限制，例如电池容量限制和监管禁飞区限制。这种先进的优化框架不仅可以确保检查区域的全面覆盖，而且可以动态适应现场条件，最大限度地提高巡检效率和安全性。

为了突出研究的实际应用，团队对狮子洋大桥项目进行了案例研究。结果表明，该模型在优化无人机路线和调度、在短时间内识别潜在风险和结构性问题方面具有卓越的效果，这一现实世界的应用结果凸显了该模型和算法在改变工程管理实践方面的潜力。随着全球工程行业的不断发展和发展，对基于无人机的检查等创新解决方案的需求只会增加。这项研究不仅满足了这一需求，而且还提供了一个可扩展、适应性强且稳健的框架，利用技术提高安全性和效率。

完整的研究文章“工程管理背景下的无人机巡检路径调度优化”深入探讨了这一突破的方法、实验和更广泛的影响。本文发表在《工程》杂志上，对于寻求利用无人机技术实现更安全、更高效的工程实践的工程师、项目管理者和政策制定者来说，是宝贵的资源。

这项研究标志着工程管理领域的一个重要里程碑，提供了实用、创新的解决方案，该研究融合了学术严谨性和现实应用性，体现了跨学科合作解决复杂挑战、推动工程行业及其他领域进步和创新的潜力。

文章信息：

Unmanned Aerial Vehicle Inspection Routing and Scheduling for Engineering Management

作者：

Lu Zhen, Zhiyuan Yang, Gilbert Laporte, Wen Yi, Tianyi Fan

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.10.014

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https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.10.014

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