本文研究了应急救援场景下的物资配送问题,考虑了在突发灾害导致道路中断和区域封锁的情况下,使用无人机进行救援物资配送的可行性。鉴于无人机在灵活性和快捷性方面的显著优势,本文主要探讨了具有能耗约束的应急救援无人机的配送模式...本文研究了应急救援场景下的物资配送问题,考虑了在突发灾害导致道路中断和区域封锁的情况下,使用无人机进行救援物资配送的可行性。鉴于无人机在灵活性和快捷性方面的显著优势,本文主要探讨了具有能耗约束的应急救援无人机的配送模式设计与优化问题。本文基于无人机的电量和配送响应水平,动态调整无人机的换电决策,以达成满足时效性要求的应急救援物资配送目标。其中,时效性反映了物资到达目标地点时的新鲜程度。本文首先建立了一个混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型,并开发了一个基于分支定价框架的精确算法。通过引入标签算法和启发式策略,本文进一步提升了通过分支定价算法解决子问题的效率。数值实验结果表明,本文设计的分支定价算法(branch and price algorithm,B&P)不仅能在保证时效性约束的前提下提供最优配送方案,还能在非常短的时间内得出符合决策要求的配送计划。此外,针对大规模无人机配送问题,本文设计了一个基于大邻域搜索的元启发式算法。实验结果显示,该算法在处理大规模问题时展现出了高效的求解能力,能够迅速提供实用的配送方案。展开更多
文摘本文研究了应急救援场景下的物资配送问题,考虑了在突发灾害导致道路中断和区域封锁的情况下,使用无人机进行救援物资配送的可行性。鉴于无人机在灵活性和快捷性方面的显著优势,本文主要探讨了具有能耗约束的应急救援无人机的配送模式设计与优化问题。本文基于无人机的电量和配送响应水平,动态调整无人机的换电决策,以达成满足时效性要求的应急救援物资配送目标。其中,时效性反映了物资到达目标地点时的新鲜程度。本文首先建立了一个混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型,并开发了一个基于分支定价框架的精确算法。通过引入标签算法和启发式策略,本文进一步提升了通过分支定价算法解决子问题的效率。数值实验结果表明,本文设计的分支定价算法(branch and price algorithm,B&P)不仅能在保证时效性约束的前提下提供最优配送方案,还能在非常短的时间内得出符合决策要求的配送计划。此外,针对大规模无人机配送问题,本文设计了一个基于大邻域搜索的元启发式算法。实验结果显示,该算法在处理大规模问题时展现出了高效的求解能力,能够迅速提供实用的配送方案。
