一种无人机载机平台集送货调度方法技术

本发明专利技术公开了一种无人机载机平台集送货调度方法，用以解决采用“载机平台+无人机”的服务模式进行集配货时涉及的调度问题。调度流程如下，其一，根据顾客需求的地理分布确定载机平台的备选停靠点；其二，计算距离矩阵和调度阶段矩阵；其三，根据相关成本因子，构建载机平台调度相关的成本函数；其四，根据距离矩阵和调度阶段矩阵构建载机平台调度相关的约束条件；其五，采用两阶段方法求解构建的载机平台调度模型。经过试用本发明专利技术的调度方案满足了93％的送货需求和91％的集货需求，有效解决了城乡一体化集配货场景下的物流不平衡问题。本发明专利技术解决了现有的末端配送理论又难以适应无人机送货的调度场景的问题，具有极强的理论价值和现实意义。

An integrated delivery scheduling method for UAV platform

【技术实现步骤摘要】
一种无人机载机平台集送货调度方法
本专利技术涉及物流配送调度方法，特别涉及一种无人机载机平台集送货调度方法。
技术介绍
近年来，物流末端配送领域掀起了“无人机配送”的变革热潮。相较于人力配送，无人机配送不受地面道路状况的影响，可以快捷、经济地完成对农村、山区的配送任务。目前，很多乡村地区物流末端基础设施落后，利用载机平台搭载无人机进行送货，不仅配送高效节省人力，还可以克服交通不便等地理因素的影响。实践方面，国内的京东、顺丰，国外的亚马逊等公司均开始在农村地区实施无人机配送，并发展了“空中仓库+无人机”配送模式，即将仓库建在空中，以大型飞艇、航空货运飞机等大型交通工具作为空中仓库和无人机搭载平台，对末端客户进行配送服务。无人机，载机平台，区域调度中心等节点形成了完善的无人机末端配送系统，管理人员需要综合考虑顾客需求点的地理分布、系统服务能力以及建设成本等因素进行载机平台的调度决策。现有的物流末端配送主要采用固定设施选址和车辆路径规划的方式。固定设施的服务模式如附图2所示，决策者首先根据顾客需求的地理分布确定设施位置，其后每个固定设施与周边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机载机平台集送货调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)根据顾客需求的地理分布确定载机平台的备选停靠点；/n步骤(2)根据备选停靠点与顾客点之间的距离，计算距离矩阵和调度阶段矩阵；/n步骤(3)构建载机平台调度相关的成本函数；/n步骤(4)构建载机平台调度相关的约束条件；/n步骤(5)采用两阶段方法求解构建的载机平台调度模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机载机平台集送货调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)根据顾客需求的地理分布确定载机平台的备选停靠点；
步骤(2)根据备选停靠点与顾客点之间的距离，计算距离矩阵和调度阶段矩阵；
步骤(3)构建载机平台调度相关的成本函数；
步骤(4)构建载机平台调度相关的约束条件；
步骤(5)采用两阶段方法求解构建的载机平台调度模型。


2.根据权利要求1所述的一种无人机载机平台集送货调度方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：
(2.1)从|I|个顾客点中选择|J|个初始的备选停靠点
(2.2)对于每个顾客点，计算得到距其最近的停靠点，将|I|个顾客点划分成|J|类；
(2.3)采用重心法，分别对每一类顾客点的横纵坐标加权平均，得到新停靠点
(2.4)重复步骤(2.2)和(2.3)，直至备选停靠点的坐标不再变化，稳定为(xj，yj)。


3.根据权利要求1所述的一种无人机载机平台集送货调度方法，其特征在于，步骤(2)中顾客点与备选停靠点之间的距离dij和调度阶段矩阵Tjj′的公式如下：






其中，Tjj′表示载机平台从停靠点j移动到j′花费的时段数，表示所有备选停靠点之间距离的均值。


4.根据权利要求1所述的一种无人机载机平台集送货调度方法，其特征在于，步骤(3)中所述载机平台调度相关的成本包括固定成本、无效移动成本、集送货成本和惩罚成本，令载机平台集合为M＝{m|m＝1，2，...，|M|}，具体如下：



其中，ym∈{0，1}，表示是否使用载机平台m；xjmt∈{0，1}，表示载机平台m在阶段t是否静止在点j；和分别表示载机平台m在点j满足顾客i的送货量和集货量；和分别表示时段t所有未被载机平台满足的送货需求与集货需求；另外，f表示使用载机平台的单位固定成本；a表示载机平台的单位无效移动成本；b0表示空载时无人机的单位距离成本；b1表示无人机载货时单位重量带来的单位距离成本增加值、ru表示未满足送货需求的单位惩罚成本；rv表示未满足集货需求的单位惩罚成本。

【专利技术属性】
技术研发人员：何勇，张成义，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32