应急响应初期"卡车-无人机"联合配送路径问题

摘要：

为了在应急响应初期,将应急物资及时送达受灾地区、降低人员伤亡以及减少财产损失,结合卡车相对运量大、无人机运行速度快等特点,提出"卡车-无人机"联合配送应急物资模式,构建以车辆路径问题为基础,总配送时间最短为 目标的"卡车-无人机"路径问题模型(vehicle routing problem-drones,VRP-D).采用小规模算例,使用LINGO优化求解器对模型求解进行了有效性验证,并与传统应急物资配送车辆路径问题(vehicle routing problem,VRP)进行了对比分析.设计变邻域搜索算法(variable neighborhood search,VNS)对模型进行求解,并与传统遗传算法(genet-ic algorithm,GA)进行了对比分析.对无人机续航里程和最大载质量进行灵敏度分析.结果表明:VNS算法求解本文模型时在求解速度、精度以及稳定性方面具有一定优势;VNS算法解的质量比GA算法最大可改善7.24％;VRP-D模型比VRP模型解的质量最大可改善63.57％.故在应急响应初期,采用"卡车-无人机"联合配送应急物资的配送效率更高.当无人机续航里程增加到70 min后,受灾点总等待时间不再减少;当无人机最大载质量增加到35 kg后,受灾点总等待时间也不再减少,反映出无人机续航里程和最大载质量之间相互制约的内在关系.该研究为创新应急物资配送新模式提供了理论依据.

关键词：交通工程、变邻域搜索算法、"卡车-无人机"联合配送、应急物流

所属期刊栏目：44

分类号：U492.3(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家重点研发计划;陕西省自然科学基础研究计划项目;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2024-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：105-119