基于智能算法的无人机与卡车联合配送路径优化问题研究

发布时间：2025-01-07 02:02

　　近年来,我国电商发展如火如荼,客户在享受便捷网购的同时,也想要得到更好的物流配送体验,电商背后的物流企业也在不断探索更加高效的配送方式。无人机相较于传统卡车具有配送成本低、飞行速度快、不受道路状况约束等优点,已有企业试用大型无人机运输干线、支线级的货物,而末端配送中无人机物流尚处于探索阶段。在我国农村地区,特别是偏远地区,地广人稀,而且地势起伏较大,道路交通不便,若采用传统的卡车配送,物流企业的经营压力巨大,而物流无人机的出现为解决这一难题提供了新思路。本文在以往学者研究的基础上,首先梳理了无人机配送的相关发展,并分析其特点。接着,以农村偏远地区的末端配送为研究背景,以无人机在末端配送中的路径优化作为研究对象,首先提出两种“无人机+卡车”的配送模式:共同配送模式与协同配送模式。然后考虑了以往研究中少有考虑的无人机单次可配送多个货物的场景,对两种配送模式进行拓展,建立对应的数学模型并提出相应的求解算法。最后结合无人机与卡车共同配送模式和协同配送模式的优点,考虑多卡车、多无人机配送场景及无人机的异质性,提出多类型无人机-卡车联合配送模式。针对共同配送模式,本文设计了“先聚类,再路径”的两阶段...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无人机-卡车配送模式研究
        1.2.2 车辆路径优化研究
        1.2.3 相关算法概述
    1.3 研究内容、研究方法及本文创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法及本文创新点
第2章 无人机配送模式特征分析
    2.1 无人机配送发展现状
    2.2 无人机配送优缺点分析
    2.3 无人机-卡车配送模式
        2.3.1 无人机加入传统卡车配送
        2.3.2 无人机-卡车共同配送模式
        2.3.3 无人机-卡车协同配送模式
第3章 无人机与卡车的共同配送模式
    3.1 模型构建
        3.1.1 问题描述
        3.1.2 数学模型
    3.2 求解算法
        3.2.1 第一阶段:确定卡车停靠点
        3.2.2 第二阶段:CW节约算法求解无人机及卡车路径
    3.3 算例求解
        3.3.1 实验设置
        3.3.2 结果分析
        3.3.3 灵敏度分析
    3.4 本章小结
第4章 无人机与卡车的协同配送模式
    4.1 模型构建
        4.1.1 问题描述
        4.1.2 数学模型
    4.2 算法设计与实现
        4.2.1 问题的编码解码规则
        4.2.2 自适应小生境技术
        4.2.3 交叉操作
        4.2.4 基于扩展染色体的局部搜索
        4.2.5 分裂操作
        4.2.6 自适应变邻域局部搜索
        4.2.7 替换及种群多样化操作
    4.3 算例求解
        4.3.1 实验设置
        4.3.2 结果分析
        4.3.3 设计策略对算法的影响
        4.3.4 灵敏度分析
    4.4 无人机能够服务多点的协同配送模式
        4.4.1 模型构建
        4.4.2 算法设计
        4.4.3 算例求解
    4.5 本章小结
第5章 多类型无人机-卡车联合配送模式
    5.1 两种配送模式的对比
    5.2 三阶段算法求解多类型无人机-卡车联合配送
        5.2.1 模型构建
        5.2.2 求解算法
        5.2.3 算例求解
    5.3 本章小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：4024328