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农村电商物流下无人机与车辆协同配送路径优化研究 被引量:20
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作者 许菱 杨林超 +1 位作者 朱文兴 钟少君 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第1期310-318,共9页
无人机配送正在成为解决物流末端配送难题的重要手段。无人机与车辆协同配送模式克服了无人机配送能力不足、安全性不高的弊端,是无人机参与配送的重要途径之一。针对农村电商物流“最后一公里”配送难、配送贵问题,考虑无人机与车辆协... 无人机配送正在成为解决物流末端配送难题的重要手段。无人机与车辆协同配送模式克服了无人机配送能力不足、安全性不高的弊端,是无人机参与配送的重要途径之一。针对农村电商物流“最后一公里”配送难、配送贵问题,考虑无人机与车辆协同方式、多无人机多包裹配送等约束,以配送成本最小化为目标构建混合整数规划模型并提出一种两阶段算法对无人机与车辆协同配送路径优化问题进行求解。第一阶段通过带约束的自适应K-means算法确定车辆停靠点范围,第二阶段设计爬山算子与分裂算子改进遗传算法,求得无人机与车辆配送路径。最后,通过算例实验验证了模型和算法的可行性与有效性。研究成果有望为农村电商物流末端配送降本增效提供新思路和参考价值。 展开更多
关键词 无人机与车辆协同配送 农村电商物流 路径优化 两阶段算法
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应急物资的无人机与车辆并行在线配送问题 被引量:2
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作者 余海燕 苟梦圆 吴腾宇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第19期247-254,共8页
针对应急配送中需求的实时、紧迫等特点,提出无人机与车辆并行配送的在线订单分配及路径优化问题。构建无人机与车辆并行配送的在线模型,运用竞争分析方法证明得到问题下界为1.5;基于重规划思想设计在线均衡算法,运用最坏情形分析法证... 针对应急配送中需求的实时、紧迫等特点,提出无人机与车辆并行配送的在线订单分配及路径优化问题。构建无人机与车辆并行配送的在线模型,运用竞争分析方法证明得到问题下界为1.5;基于重规划思想设计在线均衡算法,运用最坏情形分析法证明其竞争比为2.5;研究在线算法中调用的离线算法,建立离线问题模型并设计无人机优先均衡算法,在小规模情形下通过与CPLEX所求的最优解进行对比,验证其算法的有效性。最后,通过仿真实验进行在线均衡算法分析,结果显示在输入参数改变下其性能稳定。结论可为应急物资车辆与无人机并行配送提供在线优化策略。 展开更多
关键词 无人机与车辆并行配送 应急物资 在线配送 竞争分析
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混合蛙跳算法求解车辆无人机协同配送问题
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作者 段浩浩 李晓玲 +1 位作者 路庆昌 林杉 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2258-2269,共12页
为了充分发挥无人机与车辆各自的优势,研究无人机起飞后可服务多个客户的车辆-无人机协同配送问题,其中考虑了车辆因区域限制、无人机因载重和续航限制导致2类运输工具配送范围均受到限制的约束.针对这类运输工具配送受限的车辆-多投递... 为了充分发挥无人机与车辆各自的优势,研究无人机起飞后可服务多个客户的车辆-无人机协同配送问题,其中考虑了车辆因区域限制、无人机因载重和续航限制导致2类运输工具配送范围均受到限制的约束.针对这类运输工具配送受限的车辆-多投递无人机协同配送问题(MDVCP-DR),以最小化总配送时间为优化目标,建立对应的数学模型,提出混合蛙跳算法(HSFLA)进行求解.提出新的编码与预调整解码方法,得到满足各种约束的可行解.建立基于4种交叉算子和精英表的个体生成方法,更新种群中的个体.设计自适应局部搜索策略来增强算法的局部开发能力,通过种群多样性检测策略来保证个体的多样性.通过仿真实验,验证了建立的数学模型的正确性和HSFLA的有效性. 展开更多
关键词 车辆-无人机 协同配送 配送限制 蛙跳算法 路径优化
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有禁飞区的时间依赖型车辆与无人机协同配送路径优化 被引量:2
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作者 范厚明 甘兰 +1 位作者 张跃光 白雪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期321-330,共10页
本文针对有禁飞区的时间依赖型车辆与无人机协同配送路径问题,综合考虑分时段禁飞的无人机禁飞区域、车辆行驶速度连续变化、车辆及无人机能耗等因素,以车辆派遣成本、车辆能耗成本、无人机能耗成本之和最小为目标建立优化模型.根据问... 本文针对有禁飞区的时间依赖型车辆与无人机协同配送路径问题,综合考虑分时段禁飞的无人机禁飞区域、车辆行驶速度连续变化、车辆及无人机能耗等因素,以车辆派遣成本、车辆能耗成本、无人机能耗成本之和最小为目标建立优化模型.根据问题特征,设计遗传变邻域搜索算法对其进行求解.针对遗传算法易早熟、局部搜索能力较差等缺陷,将变邻域搜索算法与其结合以增强算法的局部搜索能力,引入自适应邻域搜索次数以增强对种群的搜索深度,采用精英保留策略不断改进最优解.通过多组算例验证了算法的有效性,并分析了配送模式、禁飞区数量、车辆行驶速度变化对配送方案的影响,结果表明禁飞区及车辆速度等因素在很大程度上影响物流配送成本.研究成果不仅丰富了车辆与无人机协同配送的场景,拓展了VRP问题的研究,也为物流企业制定配送方案提供了依据. 展开更多
关键词 禁飞区 时间依赖型 车辆无人机协同配送 遗传变邻域搜索算法
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“无人机-车辆”协同物流配送路径规划
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作者 刘颖 杨宁 +2 位作者 张书琴 江炜 郑鸿宇 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期151-157,共7页
从城市与农村物流市场的发展看,目前物流配送模式较为单一,为提高配送效率和降低配送成本,提出的“无人机-车辆”协同物流配送模型,以无人机与车辆协同工作为主导,求解“最后一公里”的配送问题。以最小成本为目标函数,应用基于最小代... 从城市与农村物流市场的发展看,目前物流配送模式较为单一,为提高配送效率和降低配送成本,提出的“无人机-车辆”协同物流配送模型,以无人机与车辆协同工作为主导,求解“最后一公里”的配送问题。以最小成本为目标函数,应用基于最小代价插入算法的遗传算法模型,探究不同起始配送节点下“无人机-车辆”协同物流配送的最小成本问题。 展开更多
关键词 无人机-车辆”协同物流配送 最小代价插入算法 遗传算法
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“无人机-车辆”配送路径优化模型与算法 被引量:17
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作者 柳伍生 李旺 +1 位作者 周清 迭纤 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期176-186,共11页
基于城市配送的发展趋势,提出一种“无人机-车辆”联合配送模型,以无人机为主导,分3步进行路径分配,无人机每次配送可以服务多个顾客点,车辆不用在固定点等待无人机。进行单次路径规划时,让顾客需求点尽可能多的得到服务,最后,以总配送... 基于城市配送的发展趋势,提出一种“无人机-车辆”联合配送模型,以无人机为主导,分3步进行路径分配,无人机每次配送可以服务多个顾客点,车辆不用在固定点等待无人机。进行单次路径规划时,让顾客需求点尽可能多的得到服务,最后,以总配送距离最小为目标,对整体路径进行优化。此外,设计了3种不同的配送场景,构建的模型能同时适用于这3种场景。采用带末端优化的模拟退火算法求解问题,结果验证了模型的可行性。考虑到未来无人机技术的进一步提高,对无人机的最大载重量和飞行距离进行灵敏度分析。结果表明,无人机的配送能力受载重量和飞行距离影响,增大配送能力可以使无人机服务更多的顾客需求点,均衡提升载重量和飞行距离可以充分发挥无人机的配送能力,更好地完成农村地区的物流配送。 展开更多
关键词 物流工程 联合配送 模拟退火算法 无人机-车辆 路径优化
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无人机配送系统中端边协同的并行任务调度算法 被引量:12
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作者 周博文 黄海军 +5 位作者 徐怡 李学俊 高寒 陈天翔 刘晓 徐佳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期2575-2582,共8页
在无人机最后一公里配送场景中,现有的云计算架构存在高时延问题,无法满足人工智能应用的执行需求。边缘计算架构通过将计算资源下沉到边缘,以其低时延、高计算能力的特点,可以满足人工智能应用的需求。但是目前的研究大多局限于单个边... 在无人机最后一公里配送场景中,现有的云计算架构存在高时延问题,无法满足人工智能应用的执行需求。边缘计算架构通过将计算资源下沉到边缘,以其低时延、高计算能力的特点,可以满足人工智能应用的需求。但是目前的研究大多局限于单个边缘服务器,缺少并行协同框架的设计。为了解决该问题,本文首先根据移动边缘计算环境和无人机最后一公里配送过程的特点,充分考虑边缘服务器的计算负载问题,设计了基于端边协同的多边缘服务器并行任务处理框架;然后在该框架上对最短响应时间优先的任务调度算法进行改进,设计了α-SSLF算法。该算法能够考虑在网络实时数据率不稳定的情况下,充分优化任务执行时间。结果表明,基于端边协同的多边缘服务器并行任务处理框架在处理时延上优于传统的串行任务处理框架。 展开更多
关键词 无人机配送 移动边缘计算 任务调度 端边协同 并行计算
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面向多个无人机站点的车辆与无人机联合配送路径问题研究 被引量:16
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作者 王新 王征 徐伟 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第5期31-37,共7页
车辆与无人机联合配送模式在产业界受到青睐,该模式有效地降低了配送成本,但却有极大的调度难度,问题的求解也非常复杂。本文对问题进行明确定义并建立模型,根据问题特性设计了一个自适应大规模邻域搜索(Adaptive Large Neighborhood Se... 车辆与无人机联合配送模式在产业界受到青睐,该模式有效地降低了配送成本,但却有极大的调度难度,问题的求解也非常复杂。本文对问题进行明确定义并建立模型,根据问题特性设计了一个自适应大规模邻域搜索(Adaptive Large Neighborhood Search,ALNS)算法,进行了大量的实验的对比和分析。研究结果表明,ALNS算法相比Gurobi在运行时间上有明显优势,结果相同甚至更优;车辆与无人机联合配送模式也较仅卡车配送模式节约了成本。 展开更多
关键词 车辆无人机联合配送 无人机站点 车辆路径问题 自适应大规模邻域搜索算法
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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
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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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考虑交通时变特性的城乡快递无人机配送优化研究 被引量:11
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作者 林驿 吕靖 蒋永雷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第10期2984-2989,3013,共7页
针对农村快递网点运营成本高、网点建设滞后导致的电商物流配送成本高的问题,提出了城乡客运班车+无人机的快递配送模式。在考虑了配送过程中路网交通时变特性的情况下,以无人机—车辆配送系统总成本最小为优化目标,建立了时变网络下带... 针对农村快递网点运营成本高、网点建设滞后导致的电商物流配送成本高的问题,提出了城乡客运班车+无人机的快递配送模式。在考虑了配送过程中路网交通时变特性的情况下,以无人机—车辆配送系统总成本最小为优化目标,建立了时变网络下带时间窗的无人机—车辆路径问题(TDVRPDTW)模型,并提出一个由基于最近邻思想的改进CW算法和动态规划启发式算法构成的两阶段启发式算法来求解TDVRPDTW。最后,通过算例求解验证构建模型的合理性和求解算法的有效性,为制定农村物流配送的城乡客运班车+无人机快递配送方案提供决策支持。 展开更多
关键词 无人机快递配送模式 交通时变特性 车辆路径问题 改进CW算法 动态规划启发式算法
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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
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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
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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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