卡车与无人机联合配送下物流调度的优化研究

• 作 者: 胡运霞
• 出 处: 西南交通大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 卡车-无人机联合配送 三阶段规划 改进K-means聚类

近年来,我国的城市电商和物流发展迅速,人们的生活和生产活动获得了相当大的便利。但是,在我国广大的农村和偏远地区,电商和物流的发展要滞后很多。在这些地方,人口密度小、地域空间广、物流总量小、基础设施相对薄弱,企业采用传统的“人+车”物流配送方式经营压力相当大。随着科技的发展,以及经营活动方式的创新,智慧物流和无人机送货等方式,将是应对地面运输局限性和降低物流成本的有效途径。本文以农村地区(尤其是偏远区域)的末端物流配送为背景,结合卡车与无人机各自在物流配送中的优势,提出卡车-无人机联合配送模式,该配送模式能够发挥“空中高速公路”的特长,建设“天地融合”的立体物流体系,以较低的成本高效的完成商品配送。具体研究内容包括:(1)分析卡车-无人机联合配送模式的概念、特点,对农村地区无人机物流配送的实施要点以及无人机物流配送模式进行梳理,确定卡车与无人机联合进行包裹配送的具体配送方式,设计出卡车-无人机联合配送调度流程。(2)针对卡车-无人机联合配送问题,构建载重量约束以及续航里程约束下的卡车-无人机联合配送模型;设计三阶段规划求解算法对卡车-无人机联合配送问题进行求解,其中,改进了K-means聚类算法,使其能更有效的对客户进行分类;最后,在算法以及配送方式上运用不同规模和复杂程度的算例进行分析对比,验证了卡车-无人机联合配送方式的有效性。(3)以农村地区末端“两小时送达”极速物流配送体系为研究前提,提出时间窗约束下的卡车-无人机联合配送问题;设计了相应的三阶段规划求解方法求解该问题;最后,采用测试算例验证了时间窗约束下卡车-无人机联合配送方式的有效性以及可行性。(4)以四川省泸州市合江县的农村末端配送为背景,构建物流配送网络体系并分析。结果表明,卡车-无人机联合进行物流配送能够明显降低物流配送成本,提高物流配送效率,实现农村地区末端“两小时送达”物流配送。证实了卡车-无人机联合配送方式在农村地区具有实际的应用意义。