原文传递
考虑动态会遇的卡车无人机混合配送路径优化
| 论文题名： | 考虑动态会遇的卡车无人机混合配送路径优化 |
| 关键词： | 卡车无人机配送;多车多机;动态会遇;混合配送模式;遗传算法 |
| 摘要： | 繁荣的电子商务催生了我国配送需求的蓬勃增长，但又因配送中存在的空间瓶颈导致城市配送过程效率低下；加之新冠肺炎疫情重大灾害的爆发所刺激的“无接触配送”需求，急需考虑新型配送模式以满足城市配送需求。近年来无人机技术发展成熟，采用“卡车+无人机”配送来提升配送效率已成为城市配送相关各方关注的焦点问题。 当前国内外关于“卡车+无人机”配送问题的研究中，主要集中在单车单机、单车多机以及单一配送模式的研究，对于多车多机以及混合模式配送的研究较少。且现有研究中，均存在配送工具相互等待时间。因此，文章研究单个配送中心采用多车多机混合配送模式，设计动态会遇机制，优化配送路径方案；建立目标为配送时间最小的两阶段非线性混合整数规划模型；并设计两阶段的改进遗传算法进行求解，具体研究如下： 首先，针对“卡车+无人机”混合配送模式的路径优化问题，设计配送过程的动态会遇机制，建立了配送时间最小为目标的两阶段非线性混合整数规划模型。第一阶段主问题为求解卡车配送方案可行解，第二阶段子问题为已知卡车配送方案可行解集的基础上，优化得到无人机配送方案可行解，通过主问题与子问题交互求得最优解。 其次，在“卡车+无人机”混合配送路径优化模型的基础上，详细叙述基于遗传算法的求解步骤。详细介绍卡车、无人机配送对应的改进遗传算法，进而介绍配送集合预处理的详细步骤，其包括K-Means++聚类、轻重件分离、配送工具分离三个步骤。 最后，基于某市区局部路网信息，设计算例数据代入算法，求得采用文章的路径优化方案。对比分析了采用多车多机协同配送模式的目标函数值，研究结果表明，采用考虑动态会遇的卡车无人机混合配送模式有效减少配送市场，提高配送效率；与GUROBI求解对比，验证算法的有效性；最后对离散程度、重件点占比进行敏感性分析，结果得重件点占比越小，所需无人机数量越大；配送任务离散程度越大，所需无人机数量越大；增加无人机数量可以一定程度减少配送时长，为现实场景的实际应用提供参考与建议。 |
| 作者： | 周燕宁 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郑红星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
