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“最后一公里”车辆和无人机协同配送研究
| 论文题名： | “最后一公里”车辆和无人机协同配送研究 |
| 关键词： | 最后一公里车辆;车辆路径问题;无人机;协同配送 |
| 摘要： | 随着网络购物渗入到人们日常生活中，最后一公里物流配送作为消费的最终环节，对于提高物流配送服务质量和顾客服务体验至关重要。无人机作为最后一公里物流配送的一种新型运输工具，具有飞行速度快、配送效率高、运输成本低等优势，传统运输工具车辆具有长距离运输、载重量大等优势，二者优势互补，因此本文提出车辆和无人机协同配送方案，实现更快更好的物流配送服务。 首先，以最后一公里物流配送为研究背景，对比现有配送模式优缺点，提出提高客户对物流配送满意度的解决方案，即车辆和无人机协同配送，通过分析无人机配送的优点和算法，进一步为车辆和无人机协同配送的发展提供理论依据，并设计车辆和单无人机、车辆和多无人机两种协同配送模式。 其次，研究车辆和无人机协同配送路径优化问题，考虑无人机与车辆在时间和空间的协同性以及无人机载重量等约束，以运营成本最小化为优化目标，构建两种混合整数规划模型。针对车辆和单无人机协同配送模型，设计混合遗传-变邻域搜索算法求解，利用CPLEX求解器对小规模算例精确求解，并对比分析车辆单独配送的方案，证明模型的有效性；针对车辆和多无人机协同配送模型设计两阶段算法求解，其中改进的K-means聚类算法求出车辆停靠点，混合粒子群-变邻域搜索算法求解车辆和无人机最优行驶路径，使用传统K-means算法和CPLEX精确求解小规模算例，并对比分析车辆单独配送方案，实验表明模型和算法具有可行性。 最后，结合算例实验，对比车辆单独配送与车辆和无人机协同配送两种模式，分析各模式的成本类型和成本来源占比，进一步验证无人机参与车辆配送能有效降低总成本；通过灵敏度分析，讨论无人机载重量和最远飞行距离变化对运营成本和配送模式的影响，得出车辆和单无人机协同配送适合需求点分布较为分散的情景，而车辆和多无人机协同配送适合需求点分布较为密集且无人机可配送客户较多的情景，对车辆和无人机协同配送模式在最后一公里的实际应用提供参考。 |
| 作者： | 周萍 |
| 专业： | 物流管理 |
| 导师： | 祖巧红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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