无人机医疗物资多任务协同运输优化
面向浙江象山县台胞医院医疗物资配送场景,联合开发无人机多任务协同运输方案。我独立实现 ST-DBSCAN-SV 聚类算法并负责多模块联调,仿真 7 天完成 247 项任务(含 20 项跨集群),获实习成果汇演一等奖与机械工程创新创意大赛国赛三等奖。
聚类算法路径规划仿真联调Python
项目背景
浙江象山县台胞医院的医疗物资(检验样本、急救药品等)依赖无人机在县域内配送。真实运营中有三个痛点:
- 空载率高:任务之间缺乏合单机制,无人机经常单飞;
- 动态环境适应性差:天气等突发条件会打断既定计划;
- 跨集群协同难:不同无人机集群之间的任务无法统一调度。
我在 2025 年暑期实习(杭州赛港互联网科技,算法工程师,2025.06-08) 期间参与该联合项目。
我的工作
1. 算法架构梳理
项目初期明确整体算法流程,将系统拆分为四个模块,并设计模块间数据交互格式:
任务聚类 → 路径规划 → 气象响应 → 跨集群调度
接口先约定、各组再并行开发,避免了后期大规模返工。
2. 独立实现 ST-DBSCAN-SV 聚类
负责任务聚类模块,独立实现 ST-DBSCAN-SV 算法,覆盖四种聚类策略:
- 起点聚类:发货点相同的任务合并;
- 终点聚类:收货点相同的任务合并;
- 时空走廊聚类:路径在时空上重叠的任务合并;
- 时间耦合聚类:时间窗相容、可顺路执行的任务合并。
调试过程中根据任务数据的真实分布调整聚类半径、最小簇数等参数,并把输出封装为标准接口供下游调度模块调用。
3. 多模块整合联调
在仿真环境中集成各成员开发的模块,处理了数据格式不一致、接口参数不匹配等典型集成问题,推动整体流程端到端跑通。
仿真成果
| 指标 | 7 天仿真结果 |
|---|---|
| 完成任务总数 | 247 项 |
| 其中跨集群任务 | 20 项 |
| 无人机单次平均任务数 | 1.5 |
| 动态处理天气事件 | 20 次 |
荣誉
- 2025 年度大学生暑期实习暨"企业项目式"实习成果汇演优秀项目(论文)一等奖
- 中国大学生机械工程创新创意大赛 全国三等奖
收获
- 第一次在真实业务约束下做算法:聚类效果好不好,不由指标说了算,而由空载率和任务完成数说了算;
- 体会到接口设计和联调在团队项目中的权重——架构清晰,并行开发才成立;
- 从文献调研到代码落地独立走完一个算法模块,建立了"论文方法 → 工程实现"的信心。