有关物流无人机与快递配送的协同研究

在低空经济背景下,物流无人机与快递配送的协同研究是一个多维度、跨学科的领域,涉及到航空运输、航迹规划、风险评估、任务分配等多个方面。

1. 城市低空物流无人机航迹规划模型研究:

提出了一种考虑运行风险、噪声水平和运输成本的城市低空物流无人机航迹规划方法。该方法采用栅格法进行空域环境表征,并建立基于风险的城市空域环境模型。

结合物流配送要求,建立多目标、多约束的物流无人机航迹规划模型,并采用改进A*算法进行求解。该算法通过设计估价函数预估成本,引入安全保护区确保间隔,采用动态步长加快搜索进程。

仿真结果表明,该模型和算法所得航迹的运行风险小、噪声水平低、运输成本低,能够实现多目标优化。

2. 无人机物流,开启空中配送新篇章:

无人机物流航线陆续开启,成为低空经济商业化最快的应用场景之一。无人机有望凭借其高效、低成本优势,加速其在物流行业的渗透进程。

物流无人机主要分为固定翼、多旋翼、直升机、复合翼四类,共同构成完整的"干-支-末"无人机配送网络。

无人机物流优势包括减少配送距离,突破陆运限制,以及有效降低物流运营成本。

3. 面向超低空物流场景的多机协同航迹规划算法:

针对城市超低空物流场景下多无人机的协同航迹规划问题,提出了一种新的方法。该方法将原问题分解为无人机-高度层任务分配与多无人机单高度层协同航迹规划两个相互耦合的子问题,并分别运用基于知识图谱的任务分配解法与基于粒子群算法的改进人工势场法对两个子问题进行求解。

仿真实验表明,该方法在求解单高度层协同航迹规划子问题中不但能够避免传统方法的固有缺陷,平均迭代次数相较于对比方法也减少了62.09%。

4. 城市物流无人机低空空域交通量预测:

提出了一种考虑公众意愿程度的无人机配送包裹量预测方法。基于二元Logistic回归模型构建了无人机配送的公众使用意愿模型,估算了城市无人机配送的需求量。

预测结果表明,2025---2050年无人机配送的需求量均呈现上升态势,城市居民人口、经济发展、公众使用意愿等因素都将影响城市无人机配送的发展。

5. 基于配送服务模式及路径策略的物流无人机调度模型:

当前物流无人机配送研究多聚焦小范围末端配送交付场景,部分研究结合考虑无人机充电要素,延长了无人机配送距离。

探索利用一组异构无人机进行远距离、大范围配送的模式会更加重要与实际,丰富现实复杂场景下多模式无人机配送研究,也是推动实现异构无人机配送落地的关键。

这些研究进展表明,物流无人机与快递配送的协同研究正在不断深化,旨在提高配送效率、降低成本,并确保飞行安全。随着技术的进步和法规的完善,预计无人机将在物流配送领域发挥越来越重要的作用。

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