PofoliaPofolia ile paylaşıldı

IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Systems· 2016Q1

Drone Teslimatı İçin Araç Rotalama Problemleri

Vehicle Routing Problems for Drone Delivery

Kevin Dorling, Jordan Heinrichs, Geoffrey G. Messier, Sebastian Magierowski

Kısa özet

Bu makale, mevcut VRP'lerin sınırlamalarını gidererek, birden fazla sefer yapılmasına izin veren ve batarya/yük ağırlığının enerji tüketimi üzerindeki etkisini dikkate alan, drone teslimatı için özel olarak tasarlanmış iki yeni araç rotalama problemi (VRP) sunmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Birden fazla sefer yapılmasına izin veren ve yük ile batarya ağırlığına dayalı enerji tüketimini dikkate alan iki çok seferli drone teslimatı VRP'si geliştirildi.
  • Yük ve batarya ağırlığı ile yaklaşık doğrusal bir ilişki gösteren bir enerji tüketim modeli türetildi ve doğrulandı.
  • Enerji modeli kullanılarak VRP'ler için karışık tamsayılı doğrusal programlar formüle edildi.
  • Enerji tüketimini ve drone yeniden kullanımını dikkate alan bir maliyet fonksiyonu önerildi ve simüle edilmiş tavlama sezgiselinde uygulandı.
  • Teslimat süresi sınırları/bütçe ve ilgili optimizasyon hedefleri (maliyet/süre) arasında ters üstel ilişkiler gösterildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Unmanned aerial vehicles, or drones, have the potential to significantly reduce the cost and time of making last-mile deliveries and responding to emergencies. Despite this potential, little work has gone into developing vehicle routing problems (VRPs) specifically for drone delivery scenarios. Existing VRPs are insufficient for planning drone deliveries: either multiple trips to the depot are not permitted, leading to solutions with excess drones, or the effect of battery and payload weight on energy consumption is not considered, leading to costly or infeasible routes. We propose two multitrip VRPs for drone delivery that address both issues. One minimizes costs subject to a delivery time limit, while the other minimizes the overall delivery time subject to a budget constraint. We mathematically derive and experimentally validate an energy consumption model for multirotor drones, demonstrating that energy consumption varies approximately linearly with payload and battery weight. We use this approximation to derive mixed integer linear programs for our VRPs. We propose a cost function that considers our energy consumption model and drone reuse, and apply it in a simulated annealing (SA) heuristic for finding suboptimal solutions to practical scenarios. To assist drone delivery practitioners with balancing cost and delivery time, the SA heuristic is used to show that the minimum cost has an inverse exponential relationship with the delivery time limit, and the minimum overall delivery time has an inverse exponential relationship with the budget. Numerical results confirm the importance of reusing drones and optimizing battery size in drone delivery VRPs.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Systems, 2016 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Endüstri ve İmalat Mühendisliği

Industrial and Manufacturing EngineeringEngineering