卡车-无人机协同的洪灾应急选址-路径鲁棒优化问题

1

作者 龚英 涂熳熳 周愉峰 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第14期307-321,共15页

为提高洪灾应急物资配送效率,提出卡车-无人机动态协同配送应急物资。考虑洪灾环境特征,以应急物资配送的总时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同的应急物资配送选址-路径鲁棒优化模型。使用改进的禁忌搜索算法求解模型。在改进算法... 为提高洪灾应急物资配送效率,提出卡车-无人机动态协同配送应急物资。考虑洪灾环境特征,以应急物资配送的总时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同的应急物资配送选址-路径鲁棒优化模型。使用改进的禁忌搜索算法求解模型。在改进算法中,设计了多种交叉、逆转的邻域算子来扩大邻域搜索范围,并加入修复算子以保证路径可行且实现选址决策。实验结果表明:提出的模型能有效解决洪灾应急物资配送选址-路径问题;鲁棒优化模型可有效保证卡车行驶时间波动下路径的可行性;与遗传算法、模拟退火算法以及粒子群算法相比,改进禁忌搜索算法具有更优的性能。 展开更多

关键词 洪灾应急物流 选址-路径问题 卡车-无人机动态协同 鲁棒优化 禁忌搜索算法

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基于卡车与无人机协同配送的乡村物流优化

2

作者 覃睿 邹凌峰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期10067-10074,共8页

乡村物流的“最后一千米”配送一直是制约物流效率与成本优化的关键所在。随着农村地区物流配送需求的快速增加,针对单纯利用卡车开展乡村物流的配送效率低、成本高等问题,首先提出了一种结合卡车与无人机的选址-配送一体化优化模型,旨... 乡村物流的“最后一千米”配送一直是制约物流效率与成本优化的关键所在。随着农村地区物流配送需求的快速增加,针对单纯利用卡车开展乡村物流的配送效率低、成本高等问题,首先提出了一种结合卡车与无人机的选址-配送一体化优化模型,旨在最大化覆盖需求点的同时,通过优化无人机配送中心选址、卡车路径规划和无人机任务分配来最小化配送总成本。然后,基于这种协同配送模式,采用了遗传算法结合免疫优化机制,形成多重嵌套式遗传算法来求解。最后,以景德镇市浮梁县为例,通过仿真实验验证了所提模型在乡村物流场景中的可行性,并提出了最佳的全局配送方案。进一步的灵敏度分析表明,模型能够有效适应不同无人机类型的参数设置,选取的三款市售物流无人机在实际运行中均表现出良好的收敛效果,收敛值显著优于传统假设条件。 展开更多

关键词 乡村物流 卡车+无人机 免疫优化 配送中心选址 路径规划 任务分配

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山区生鲜物流卡车-无人机联合集货路径规划

3

作者 付朝晖 李君宇 刘长石 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第14期332-342,共11页

山区道路环境恶劣,部分区域卡车无法通行,导致生鲜农产品集货效率低下,严重影响其新鲜度与质量。为此,提出卡车-无人机联合集货模式,利用无人机为卡车无法通行区域客户提供集货服务。综合考虑山区道路通行状况、无人机能耗、容量、飞行... 山区道路环境恶劣,部分区域卡车无法通行,导致生鲜农产品集货效率低下,严重影响其新鲜度与质量。为此,提出卡车-无人机联合集货模式,利用无人机为卡车无法通行区域客户提供集货服务。综合考虑山区道路通行状况、无人机能耗、容量、飞行速度、生鲜农产品新鲜度、卡车容量与速度等因素,以总集货成本最小为目标,构建卡车-无人机联合集货的路径规划模型,并根据模型特性设计混合遗传算法进行求解,采用多类型算例开展仿真实验。计算结果表明,所提方法能够在较短时间内科学规划卡车-无人机联合集货路径,提升集货时效性,有效保障生鲜农产品的新鲜度与质量,货损成本仅占总价值的0.39%;与遗传算法、蚁群算法、粒子群算法相比,混合遗传算法能够节省1.11%、3.03%、1.51%的总集货成本,展现出优越的求解能力;卡车-无人机联合集货模式能够突破山区生鲜农产品物流“最先一公里”的发展瓶颈,助力生鲜农产品上行。 展开更多

关键词 生鲜农产品物流 “最先一公里” 卡车-无人机路径规划 混合遗传算法

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考虑碳排放的卡车-无人机联合取送货路径规划

4

作者 张文鸽 王文 +1 位作者 曹士连 徐祝源 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第2期30-39,共10页

为解决同时取送货并降低碳排放的卡车与无人机协同配送路径规划问题,以总运输成本最低为目标,以卡车和无人机的出入量平衡、访问唯一和遍历、载重限制、续航限制、不含自循环等为约束条件,建立考虑碳排放的卡车-无人机联合取送货路径规... 为解决同时取送货并降低碳排放的卡车与无人机协同配送路径规划问题,以总运输成本最低为目标,以卡车和无人机的出入量平衡、访问唯一和遍历、载重限制、续航限制、不含自循环等为约束条件,建立考虑碳排放的卡车-无人机联合取送货路径规划模型。设计K均值-改进蚁群优化的两阶段算法求模型近似最优解。利用K均值算法对客户点进行分组,将聚类中心点作为卡车停靠点,将聚类中心点所属分组的客户点作为无人机停靠点;在蚁群优化算法原有转移概率公式的基础上加入新的概率选择因子,增加净取货量较小的客户点所在路径被选择的概率。仿真结果显示,与卡车单独运输相比,卡车-无人机运输模式总运输时间平均缩短了5.04%、总运输费用平均降低了15.56%、碳排放量平均降低了32.50%。在大部分场景中,所提模型能够快速解决问题,尤其是在客户点均匀分布的场景下效果更好。 展开更多

关键词 同时取送货 碳排放 卡车-无人机联合运输 路径规划

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应急物资“火车-卡车-无人机”协同运输优化

5

作者 钟导峰 尹传忠 +1 位作者 梁亚莉 何舒挺 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第8期40-50,58,共12页

针对面向中长距离应急物资的“火车-卡车-无人机”协同运输,以总运输成本最小为目标,构建“火车-卡车-无人机”协同运输的整数规划模型。提出一种由自适应K-means聚类算法和变邻域模拟退火算法构成的两阶段算法进行求解,设计了7种不同... 针对面向中长距离应急物资的“火车-卡车-无人机”协同运输,以总运输成本最小为目标,构建“火车-卡车-无人机”协同运输的整数规划模型。提出一种由自适应K-means聚类算法和变邻域模拟退火算法构成的两阶段算法进行求解,设计了7种不同规模的算例进行仿真,仿真结果表明,相较于卡车-无人机运输,加入铁路后,减少卡车行驶里程397 km,整体运输成本平均降低26.49%、运输时间平均减少12.06%、卡车行驶里程平均减少62.17%。随着应急物资运输OD距离增加,运输成本和时效性的优势越发显著,位于[900,1000] km时出现了拐点;当铁路运输速度达到130 km/h时,运输的时效性达到最大,表明加强铁路应急货物列车运输组织具有重要实践价值。研究可为铁路融入低空经济提供参考。 展开更多

关键词 应急物流 两阶段算法 火车-卡车-无人机协同运输 中长距离运输 低空经济

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基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化

6

作者 张林静 丁溢 《系统管理学报》 北大核心 2025年第1期81-95,共15页

鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引... 鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引入剥夺成本来衡量灾民因缺乏物资而感知的痛苦,进而以卡车-无人机协同配送总物流成本最小和灾民承受的剥夺成本最小为目标构建非线性整数规划模型;其次,采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)对模型进行求解;最后,通过数值分析和算法比较对所提出模型及算法进行验证。结果表明:卡车-无人机协同配送模式能够有效降低物流成本和灾民痛苦;INSGA-II算法比NSGA-Ⅱ算法效果更优。 展开更多

关键词 应急物资运送 卡车-无人机协同配送 灾民痛苦 双目标优化 INSGA-Ⅱ算法

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考虑等待成本的卡车与多无人机联合配送农村物流路径优化 被引量：2

7

作者 陈希琼 王兴隆 胡大伟 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第8期23-29,共7页

车辆和无人机联合配送模式是降低末端配送成本、提高效率的全新尝试。本文考虑卡车和无人机相互等待成本,以最小总成本为目标建立了单卡车和多无人机联合配送路径优化模型。设计了自适应大邻域搜索算法,采用三种破坏算子和修复算子,对... 车辆和无人机联合配送模式是降低末端配送成本、提高效率的全新尝试。本文考虑卡车和无人机相互等待成本,以最小总成本为目标建立了单卡车和多无人机联合配送路径优化模型。设计了自适应大邻域搜索算法,采用三种破坏算子和修复算子,对破坏、修复后的临时解使用模拟退火接受准则。对包含10-100个节点的呈均匀分布和簇状分布的2类算例进行求解,与CPLEX求解结果对比表明提出的算法具有较快的速度、较好的精度和稳定性;分析卡车携带不同数量无人机的联合配送方案,结果显示,相较于纯卡车配送,携带1-4台无人机的联合配送可降低农村物流配送总成本17.88%~28.94%;对无人机续航里程的敏感性分析,表明随无人机续航里程的增加配送成本呈先快速降低后缓慢降低或趋于稳定。 展开更多

关键词 农村物流 卡车和无人机联合配送 路径优化 自适应大邻域搜索算法

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卡车支持无人机配送的在线与离线问题研究 被引量：1

8

作者 余海燕 叶婧 +1 位作者 吴腾宇 苟梦圆 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第6期51-56,共6页

在长期疫情时起时伏情况下,卡车支持无人机配送模式可在避免交叉感染方面发挥重要作用。针对现实生活中应急需求具有很强动态性的特征,提出卡车支持无人机在线配送问题。使用竞争分析方法证明此问题的下界为2-δ,设计调用离线最优算法... 在长期疫情时起时伏情况下,卡车支持无人机配送模式可在避免交叉感染方面发挥重要作用。针对现实生活中应急需求具有很强动态性的特征,提出卡车支持无人机在线配送问题。使用竞争分析方法证明此问题的下界为2-δ,设计调用离线最优算法的在线OCOA算法,分析OCOA算法的竞争比为2.5。设计包含卡车停靠点选址—需求分配—卡车路径优化的三阶段离线TSOOA算法,通过与CPLEX求解结果对比,验证TSOOA算法的有效性。通过在线仿真分析计算出OCOA算法与离线问题下界的比值约为1.75,表明OCOA算法在现实场景中应用效果更好。本文提出的卡车支持无人机在线配送模式可以为疫情物资的实时调度决策提供依据。 展开更多

关键词 卡车支持无人机 在线算法 三阶段离线算法 竞争比

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农村地区卡车与无人机协同配送路径优化 被引量：8

9

作者 蒋丽 王洪艳 +1 位作者 梁昌勇 董骏峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第14期306-314,共9页

针对农村地区末端配送道路通行条件差、网点覆盖率低等现状及乡村聚落集群分布的特点,提出基于集群的卡车和无人机路径问题。考虑卡车与无人机协同方式、无人机多包裹配送等约束,以最小化综合配送成本为目标建立混合整数规划模型,并提... 针对农村地区末端配送道路通行条件差、网点覆盖率低等现状及乡村聚落集群分布的特点,提出基于集群的卡车和无人机路径问题。考虑卡车与无人机协同方式、无人机多包裹配送等约束,以最小化综合配送成本为目标建立混合整数规划模型,并提出了一个两阶段混合蚁群算法对卡车路径和无人机路径进行联合优化以实现问题求解:第一阶段设计基于2-opt局部搜索策略的改进自适应蚁群算法求解卡车路径,第二阶段借助就近聚类机制和蚁群算法求解无人机路径,综合两阶段求出卡车和无人机路径的综合方案。通过算例实验验证所建模型的可行性和设计算法的有效性,为实现农村地区末端物流配送降本增效提供决策参考和依据。 展开更多

关键词 卡车与无人机协同配送 车辆路径问题 蚁群算法 局部搜索

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卡车-无人机协同救灾物资避障配送问题研究 被引量：6

10

作者 路世昌 邵旭伦 李丹 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第2期289-298,共10页

针对洪涝灾害中存在积水障碍区的卡车-无人机协同配送的最优路径及最短配送时间问题,建立了一种整数规划模型,并提出了一种两阶段启发式算法,第一阶段将积水障碍区进行二维网格化处理并确定无人机运输救灾物资时卡车的安全等待点以及各... 针对洪涝灾害中存在积水障碍区的卡车-无人机协同配送的最优路径及最短配送时间问题,建立了一种整数规划模型,并提出了一种两阶段启发式算法,第一阶段将积水障碍区进行二维网格化处理并确定无人机运输救灾物资时卡车的安全等待点以及各等待点无人机运送客户的集合,第二阶段提出阶段性规划算法,结合改进A*算法与非线性收敛因子的模拟退火鲸鱼算法对卡车绕积水障碍区的配送路径进行优化,在确保卡车行使安全的前提下,将A*算法的全局寻优性及鲸鱼算法的局部搜索精确性结合。解决存在积水障碍区的救灾物资配送问题,最后通过实例验证了所提出方法可以快速安全地解决洪涝灾害中救灾物资的避障配送问题。 展开更多

关键词 救灾物资避障配送 卡车-无人机协同 两阶段启发式算法 改进K-MEANS算法 模拟退火鲸鱼算法

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卡车-无人机联合取送货模式下物流优化 被引量：9

11

作者 孟姗姗 郭秀萍 《系统管理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第3期555-566,共12页

为有效协调正逆向物流,利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点,在无人机电池能耗随载重变化、同时取送货情形下,提出卡车-无人机联合取送货模式,构建两阶段求解方法。第1阶段,提出"最大重量判断法"构造初始可行解,为... 为有效协调正逆向物流,利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点,在无人机电池能耗随载重变化、同时取送货情形下,提出卡车-无人机联合取送货模式,构建两阶段求解方法。第1阶段,提出"最大重量判断法"构造初始可行解,为货物指派拾取或配送车辆并确定需要卡车数量;第2阶段,采用基于节点特征的改进模拟退火算法优化卡车-无人机路径,最小化总成本。两阶段均采用Python编程实现。仿真结果表明,提出的卡车-无人机联合取送货模式较其他模式可有效减少物流成本。"最大重量判断法"可显著提高算法收敛速度和效果。 展开更多

关键词 卡车-无人机联合取送货 基于载重的电池消耗 最大重量判断法

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基于无人机与卡车联合运输下的冷链物流网络优化 被引量：10

12

作者 邓永蕤 徐菱 +1 位作者 吴茂婷 贺晓敏 《江苏农业科学》 2019年第13期268-272,共5页

研究无人机和卡车联合运输下的冷链物流网络优化问题。针对山区传统冷链物流网络运输方式单一、运输效率较低以及物流网络健壮性差等问题,构建了基于自然灾害情境下无人机和卡车联合运输的冷链物流前端网络。同时考虑运输方式约束、运... 研究无人机和卡车联合运输下的冷链物流网络优化问题。针对山区传统冷链物流网络运输方式单一、运输效率较低以及物流网络健壮性差等问题,构建了基于自然灾害情境下无人机和卡车联合运输的冷链物流前端网络。同时考虑运输方式约束、运输能力约束、产地产量约束并在提高网络健壮性的前提下,以总成本最低为目标建立非线性混合整数规划模型,采用进化逆转操作的改进遗传算法对模型进行求解,并通过算例验证模型及算法的有效性。结[JP3]果表明,基于无人机与卡车运输的联合配送模式可优化冷链物流网络,降低配送成本,对山区生鲜物流具有较好应用前景。 展开更多

关键词 冷链物流 无人机与卡车联合运输 预冷站 改进遗传算法

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基于集群的卡车与无人机联合配送调度研究 被引量：16

13

作者 曹英英 陈淮莉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第11期287-294,共8页

基于集群提出卡车与无人机联合配送新模式,来解决农村地区送货上门难的问题。考虑无人机载重和续航能力,以总运营成本最小为目标建立带时间窗的混合整数规划模型,并提出两阶段算法,通过改进后的K-means算法求出卡车停靠点,采用遗传模拟... 基于集群提出卡车与无人机联合配送新模式,来解决农村地区送货上门难的问题。考虑无人机载重和续航能力,以总运营成本最小为目标建立带时间窗的混合整数规划模型,并提出两阶段算法,通过改进后的K-means算法求出卡车停靠点,采用遗传模拟退火算法优化卡车与无人机联合配送路线。将其与传统K-means算法加CPLEX结果对比,可证明算法和模型的可行性与有效性。案例分析选取江苏某农村地区来进行末端物流配送的应用研究,结果表明卡车与无人机联合配送模式与纯卡车运输模式相比可有效减少总运营成本。研究成果可为农村地区末端配送中无人机的应用提供新思路和参考价值。 展开更多

关键词 卡车与无人机联合配送 集群 农村物流 两阶段算法

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“卡车+无人机”模式下带时间窗的取送货车辆路径问题 被引量：7

14

作者 吴廷映 陶新月 孟婷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2440-2448,共9页

无人机由于成本低、速度快、直线飞行等优势被越来越多地用于物流配送。考虑到无人机的载货量小、续航能力有限等因素,针对“卡车+无人机”模式下的带时间窗的取送货车辆路径问题进行优化,建立了以最小化运输成本为目标的混合整数规划... 无人机由于成本低、速度快、直线飞行等优势被越来越多地用于物流配送。考虑到无人机的载货量小、续航能力有限等因素,针对“卡车+无人机”模式下的带时间窗的取送货车辆路径问题进行优化,建立了以最小化运输成本为目标的混合整数规划模型。设计了自适应大邻域搜索算法对其求解。在该算法中,通过设计基于模型特点的多种高效的破坏算子和修复算子、引入模拟退火接受准则避免陷入局部最优解来提高算法性能。通过算例求解验证了模型和算法的有效性,分析了卡车与无人机联合配送模式对路径成本的影响,为“卡车+无人机”模式的路径规划提供决策依据。 展开更多

关键词 “卡车+无人机”联合配送 自适应大邻域搜索算法 带时间窗的取送货问题 车辆路径问题

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基于分支定价算法的众包车辆和无人机与卡车混合配送路径问题研究

15

作者 王雅雪 陈彦如 《运筹与管理》 2025年第4期86-91,I0023-I0031,共15页

针对农村配送存在道路条件较差、配送成本高等问题,考虑到无人机配送不受道路条件限制,但飞行能力有限,物流企业开始尝试采用卡车搭载无人机进行农村地区的配送。为进一步降低配送成本,盘活农村闲置运力,地方政府引入众包模式。因此,本... 针对农村配送存在道路条件较差、配送成本高等问题,考虑到无人机配送不受道路条件限制,但飞行能力有限,物流企业开始尝试采用卡车搭载无人机进行农村地区的配送。为进一步降低配送成本,盘活农村闲置运力,地方政府引入众包模式。因此,本文提出众包车辆和无人机与卡车混合配送的车辆路径问题,构建了该问题的0-1整数规划模型和集合划分模型,并根据问题特征,设计了改进的分支定价算法求解。通过与Gurobi和已有启发式算法的对比,验证了模型和算法的正确性和有效性,并就众包模式对成本的影响提出了相应的管理建议。 展开更多

关键词 众包配送 无人机卡车协同 车辆路径问题 分支定价算法

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基于多臂赌博机遗传算法的无人机与卡车协同配送

16

作者 朱烨娜 刘敏 +1 位作者 赵肄江 陈萱霖 《计算机科学与探索》 2025年第8期2261-2272,共12页

无人机与卡车协同配送新模式凭借其高效、环保、不受地形限制等优势,正在改变传统的物流配送方式。带无人机的旅行商问题(TSP-D)是上述配送新模式中的一种经典问题,比纯卡车物流配送更为复杂,需要从无人机和卡车间的协同交互中寻找最优... 无人机与卡车协同配送新模式凭借其高效、环保、不受地形限制等优势,正在改变传统的物流配送方式。带无人机的旅行商问题(TSP-D)是上述配送新模式中的一种经典问题,比纯卡车物流配送更为复杂,需要从无人机和卡车间的协同交互中寻找最优的配送组合,带来了新的挑战。提出了一种基于多臂赌博机的混合遗传算法来求解TSP-D。采用了自然数排列的染色体编码,并应用基于动态规划的精确划分方法对其解码,以生成无人机与卡车协同配送解方案。新设计了一种多臂赌博机局部搜索策略,将局部搜索算子池中的五种不同搜索算子视作赌博机的多个“臂”。先通过赌博机摇臂搜索后解方案适应值的提升程度来计算奖励,再根据ε-greedy强化学习方法计算各个“臂”被选中的概率,以便选择合适的搜索算子来增强算法的局部搜索能力。实验结果表明,提出的算法与其他主流的算法相比,在不同分布与不同规模的多数测试实例上均有更低的解方案成本。进一步的实验分析验证了多臂赌博机局部搜索策略比其他局部搜索策略具有更好的自适应能力,能显著提升算法的性能。最后,将提出的算法应用于长沙市一个实际的配送案例,展示了其现实应用效果。 展开更多

关键词 无人机卡车协同配送 带无人机的旅行商问题 混合遗传算法 多臂赌博机

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基于K-means聚类算法的防汛物资调配改进模型 被引量：2

17

作者 何立蜓 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第S02期272-275,279,共5页

无人机联合卡车协同配送防汛物资是当今物流配送领域的一种新型交付方式,极大地提高了防汛物资调配效率。本文提出了一种无人机与卡车配送联合路径的新型优化迭代算法。基于K-means聚类算法改进无人机-卡车的协同配送问题(FSTSP),通过AG... 无人机联合卡车协同配送防汛物资是当今物流配送领域的一种新型交付方式,极大地提高了防汛物资调配效率。本文提出了一种无人机与卡车配送联合路径的新型优化迭代算法。基于K-means聚类算法改进无人机-卡车的协同配送问题(FSTSP),通过AGO算法辅助,建立了FSTSP的最佳路线。进一步对模型进行评价,得出基于K-means聚类算法的改进FSTSP模型具有很好的通用性和推广性。 展开更多

关键词 K-MEANS 无人机-卡车 协同配送 优化

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