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龙图腾网获悉中国民航大学申请的专利一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119673001B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411848070.2，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法是由李仲明;赵嶷飞;任新惠;万俊强设计研发完成，并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法，包括：设计城市物流航线概念；基于城市物流航线概念，构建初始航线构型；构建表示航线结构和航段间衔接方式的参数化模型；根据预构建的可行规则库，筛选各初始航线构型参数化模型中可变结构参数的改变范围，形成可行搜索空间；基于参数化模型，构建航线结构评价模型；基于可行搜索空间，对所述航线结构评价模型进行求解，确定最优的可变结构参数，得到优化后的航线结构。本发明解决了进场、离场航线与空中航线间的衔接问题，构建航线的参数化表示，构建通用的航线结构评价与优化方法，实现无人机高密度进场安全，减小总延误时间、总延误成本。

本发明授权一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法在权利要求书中公布了：1.一种轻小型无人机城市物流航线结构设计与优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：根据航线中各航段的功能差异，设计城市物流航线概念；其中所述城市物流航线概念为往返航线结构，往返航线包括去程航线和返程航线； 步骤2：基于所述城市物流航线概念，根据航段交通流方向、巡航高度、航段衔接的设计原则，构建四种不同往返航线结构的初始航线构型； 步骤3：根据各航段存在性、航段形状、航段最高点高度以及航段所能容纳运行的无人机数量，构建表示航线结构和航段间衔接方式的参数化模型，并确定参数化模型中可变结构参数，包括： 步骤301：参数化模型包括去程航线的参数化模型Routed和返程航线的参数化模型Routea； 其中，Cd为去程航线控制矩阵，Sd为去程航线状态矩阵，控制矩阵中的Ct、Cwd、Cd、Cc、Ca、Cwa、Cl分别表示航段rt、rwd、rd、rc、ra、rwa、rl是否存在，状态矩阵中的St、Swd、Sd、Sc、Sa、Swa、Sl分别表示航段rt、rwd、rd、rc、ra、rwa、rl的水平、倾斜、垂直形状，Ht、Hwd、Hd、Hc、Ha、Hwa、Hl分别表示航段rt、rwd、rd、rc、ra、rwa、rl的最高点高度，Nt、Nwd、Nd、Nc、Na、Nwa、Nl分别表示航段rt、rwd、rd、rc、ra、rwa、rl所能容纳运行的无人机数量； 其中，Ca为返程航线控制矩阵，Sa为状态矩阵，控制矩阵中的Ct'、Cwd'、Cd'、Cc'、Ca'、Cwa'、Cl'分别表示航段rt'、rwd'、rd'、rc'、ra'、rwa'、rl'是否存在，状态矩阵中的St'、Swd'、Sd'、Sc'、Sa'、Swa'、Sl'分别表示航段rt'、rwd'、rd'、rc'、ra'、rwa'、rl'的水平、倾斜、垂直形状，Ht'、Hwd'、Hd'、Hc'、Ha'、Hwa'、Hl'分别表示航段rt'、rwd'、rd'、rc'、ra'、rwa'、rl'的最高点高度，Nt'、Nwd'、Nd'、Nc'、Na'、Nwa'、Nl'分别表示航段rt'、rwd'、rd'、rc'、ra'、rwa'、rl'所能容纳运行的无人机数量； 步骤302：参照实际运行场景，去程离场航段rd、返程离场航段rd'、去程进场航段ra、返程进场航段ra'存在水平、倾斜、垂直三种形状，有的运行现场的航线存在进场等待航段rwa，将可变结构化参数设计为Sd、Sd'、Sa、Sa'、Cwd、Cwd'、Cwa、Cwa'； 步骤4：根据预构建的可行规则库，确定各初始航线构型参数化模型中可变结构参数的改变范围，形成可行搜索空间； 步骤5：基于参数化模型，以最小化平均延误作为目标函数，以无人机在航段中的无冲突运行作为约束条件，构建航线结构评价模型；航线结构评价模型的目标函数为： 其中，U为承载对应任务的无人机集合；Delayi表示第i架无人机的延误；n表示任务数； Delay1表示无人机在起飞起降点的起飞延误；Delay2表示无人机在降落起降点的到达延误，为第i架无人机从起飞起降点pt起飞的时间；ETDi为第i架无人机的预计起飞时间；表示第i架无人机到达降落起降点pl的时间；表示第i架无人机从起飞起降点至降落起降点的无任何延误下的飞行时间； 步骤6：基于所述可行搜索空间，利用所述航线结构评价模型进行评价优化，确定最优的可变结构参数，得到优化后的无人机城市物流航线结构。

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