Advertisement

基于邻域搜索的卡车与无人机协同解决最后一公里配送问题

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:ZIP


简介:
本研究提出了一种创新性的解决方案,结合使用卡车和无人机进行高效的城市“最后一公里”配送服务。通过采用先进的邻域搜索算法优化路径规划,显著提升了物流系统的灵活性、效率及成本效益。 在物流行业中,“最后一公里”配送至关重要,因为它直接影响到货物能否及时准确地送达消费者手中。本项目旨在通过“邻域搜索”算法解决一个问题:如何利用两辆卡车与两架无人机的协作来优化这一环节的效率。 首先需要了解的是,“邻域搜索”是一种用于复杂问题求解的方法,它在当前解决方案的基础上进行微调和改进,以逐步逼近最优解。在这个项目中,这种方法可能被用来调整车辆和无人机配送路径上的细节,并通过每次迭代寻找潜在的改善方案来提升整体性能。 接着是项目的Python实现部分。作为数据分析与科学计算的重要工具之一,Python提供了多种库支持此类算法开发工作;例如NumPy可用于数值运算处理、Pandas则擅长数据管理等任务,此外还可能有自定义模块参与构建邻域搜索机制的具体实施过程。 FSTSP(全序列旅行商问题)是本项目中的核心概念扩展。它不仅涵盖了传统TSP中寻找最短路径的基本要求,还包括了货物装载限制、配送顺序考量以及无人机飞行条件等额外约束因素的处理方式。 在这个场景下,“卡车”和“无人机”作为不同类型的配送工具被引入模型,前者负责长距离大容量货物运输任务,而后者则用于执行近距离或紧急情况下的快速投递服务。这种组合策略旨在实现速度与覆盖范围之间的平衡,并最大化整个物流系统的效能表现。 项目文件夹内通常会包含源代码、数据集及相关文档等内容。“mFSTSP-research-master”可能就是这样一个包含了问题建模、邻域搜索算法设计及其实现细节的综合资源包,其中不仅有对求解过程和评估结果的具体描述,还详细解释了技术原理与操作指南。 总之,该项目展示了如何利用Python编程语言实现“邻域搜索”,以解决涉及多辆卡车和无人机协作配送的实际挑战。通过这种方法的应用研究,我们能够探索优化物流系统的新途径,并在满足各种实际限制条件下提高服务质量和降低成本。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • 优质
    本研究提出了一种创新性的解决方案,结合使用卡车和无人机进行高效的城市“最后一公里”配送服务。通过采用先进的邻域搜索算法优化路径规划,显著提升了物流系统的灵活性、效率及成本效益。 在物流行业中,“最后一公里”配送至关重要,因为它直接影响到货物能否及时准确地送达消费者手中。本项目旨在通过“邻域搜索”算法解决一个问题:如何利用两辆卡车与两架无人机的协作来优化这一环节的效率。 首先需要了解的是,“邻域搜索”是一种用于复杂问题求解的方法,它在当前解决方案的基础上进行微调和改进,以逐步逼近最优解。在这个项目中,这种方法可能被用来调整车辆和无人机配送路径上的细节,并通过每次迭代寻找潜在的改善方案来提升整体性能。 接着是项目的Python实现部分。作为数据分析与科学计算的重要工具之一,Python提供了多种库支持此类算法开发工作;例如NumPy可用于数值运算处理、Pandas则擅长数据管理等任务,此外还可能有自定义模块参与构建邻域搜索机制的具体实施过程。 FSTSP(全序列旅行商问题)是本项目中的核心概念扩展。它不仅涵盖了传统TSP中寻找最短路径的基本要求,还包括了货物装载限制、配送顺序考量以及无人机飞行条件等额外约束因素的处理方式。 在这个场景下,“卡车”和“无人机”作为不同类型的配送工具被引入模型,前者负责长距离大容量货物运输任务,而后者则用于执行近距离或紧急情况下的快速投递服务。这种组合策略旨在实现速度与覆盖范围之间的平衡,并最大化整个物流系统的效能表现。 项目文件夹内通常会包含源代码、数据集及相关文档等内容。“mFSTSP-research-master”可能就是这样一个包含了问题建模、邻域搜索算法设计及其实现细节的综合资源包,其中不仅有对求解过程和评估结果的具体描述,还详细解释了技术原理与操作指南。 总之,该项目展示了如何利用Python编程语言实现“邻域搜索”,以解决涉及多辆卡车和无人机协作配送的实际挑战。通过这种方法的应用研究,我们能够探索优化物流系统的新途径,并在满足各种实际限制条件下提高服务质量和降低成本。
  • MATLAB算法VRPTW
    优质
    本研究利用MATLAB开发大邻域搜索算法,有效解决了带时间窗口车辆路径规划(VRPTW)问题,优化了物流配送效率和路线规划。 使用大邻域搜索算法来解决带有时间窗的路径优化问题。
  • 目标多方法
    优质
    本研究提出了一种创新性的基于无人机协作技术的目标搜索算法,特别针对复杂环境中多无人机团队如何高效、协调地执行搜索任务进行了深入探讨。此方法优化了无人机之间的通信与决策过程,显著提升了目标发现的效率和准确性。 无人机协同目标的多无人机协同搜索方法涉及利用多个无人机协作进行高效的目标搜寻。这种方法通过优化各无人机之间的通信与协调,能够显著提升任务执行效率及成功率。
  • MATLAB大规模算法旅行商.zip
    优质
    本项目采用MATLAB语言实现大规模邻域搜索算法,有效解决了复杂环境下的旅行商问题(TSP),提高了路径优化效率。 matlab大规模邻域搜索算法求解旅行商问题.zip
  • 包裹:多任务规划
    优质
    本研究探讨了单卡车与单无人机合作进行高效包裹递送的方法,着重于解决多机器人系统的任务规划问题。通过优化路径选择和负载分配,旨在提高物流行业的运作效率及灵活性。 该算法结合经济学原理生成卡车与无人机路径;同时规划多个分散客户点及卡车停靠点;考虑了无人机的载荷限制以及飞行距离(电池电量)约束;服务客户只能由无人机完成,而卡车则作为移动仓库使用;部分卡车停靠点无需访问。对卡车和无人机路径的同时规划是一项复杂任务,本人通过对比发现该算法在解的质量及运行时间上都表现出高效性。感谢各位科研人员的支持,对于代码或算法有任何疑问欢迎私聊咨询,我会尽快回复您。此压缩包内含实现该算法的MATLAB代码。
  • 用变算法TSP(附C++代码)
    优质
    本文章介绍利用变邻域搜索算法解决旅行商问题(TSP)的方法,并提供详细的C++实现代码。适用于研究和学习优化算法的应用。 变邻域搜索求解TSP问题的C++代码是很好的学习资源,适合初学者学习启发式算法,且代码包含详尽注释。
  • 旅行商方法.zip
    优质
    本研究提出了一种基于变邻域搜索算法解决经典旅行商问题的方法,旨在优化路径长度,提高算法效率与求解质量。 matlab编程变邻域搜索算法求解旅行商问题.zip
  • 自适应大算法在Python中带取VRP (ALNS_VRPPD)
    优质
    本文介绍了基于Python实现的自适应大邻域搜索算法(ALNS),专门用于求解带有取送货需求的车辆路径规划问题(VRPPD),展示其高效性和灵活性。 1. 提供完整代码,可直接运行。 2. 擅长领域包括路径规划、机器学习、数据爬虫及数据分析处理等。 3. 该资源包含详细的注释,方便大家阅读与理解。ALNS_VRPPD(Python)使用自适应大邻域搜索方法解决取送货的VRP问题。
  • 跨领作业间调度
    优质
    本文探讨了将跨领域搜索技术应用于作业车间调度问题的有效性,展示了该方法在优化生产流程和提高效率方面的潜力。 在IT行业中,作业车间调度(Job Shop Scheduling Problem, JSP)是一个经典的优化问题,在制造、生产计划等领域广泛应用。它涉及如何高效地安排一系列任务于有限资源与时间约束下进行,以实现最佳效率及产出目标。为此,我们采用了一种名为变领域搜索(Variable Neighborhood Search, VNS)的高级优化算法来解决JSP,并在设计中实现了多处创新,从而取得了显著效果。 VNS是一种全局优化技术,在1997年由Hansen等人提出。其核心在于不断改变邻域结构以避免陷入局部最优解,进而提高求解质量。VNS的基本流程包括: 1. 初始化:生成一个初始解或采用已知的解决方案。 2. 局部搜索:基于当前解执行如爬山法(hill climbing)或模拟退火等策略,在邻域内寻找更优解。 3. 邻域转换:当局部改进无法继续时,VNS切换至新的邻域结构。这是其区别于传统方法的关键点。 4. 复制和破坏:在新邻域中复制当前解并进行破坏操作以生成新解,探索更大范围的解决方案空间。 5. 停止条件:达到预设的最大迭代次数或质量标准时算法终止。 对于JSP问题而言,每个任务代表一个需要特定机器完成的操作,并且存在处理时间和依赖关系。VNS在解决此类问题中可能采取以下创新: 1. **改进邻域结构**:设计适应JSP特点的变换操作如交换、调整顺序等以增加搜索多样性。 2. **自适应调节**:根据算法执行情况动态调整参数,提升灵活性和效率。 3. **记忆机制**:保存并重用优良解避免重复计算,加快收敛速度。 4. **混合策略**:结合其他优化技术(如遗传算法或模拟退火)形成混合方法以增强全局搜索能力。 通过这些创新点,我们的VNS能够更有效地应对JSP的复杂性和多样性问题。这不仅有助于降低生产成本、缩短周期时间还能提高资源利用率,在汽车制造、半导体生产和印刷等行业中具有广泛应用前景。
  • MATLAB粒子群优化算法代码:应用工程
    优质
    本作品提供了一套基于MATLAB的变邻域搜索和粒子群优化算法的源代码,旨在为复杂工程问题求解提供高效解决方案。 变邻域搜索算法的MATLAB代码可以用于解决工程优化问题中的粒子群优化(PSO)。这是一种计算方法,在尝试改进候选解决方案以达到给定的质量度量的过程中反复迭代,从而解决问题。该方法通过维护一组候选解——称之为“粒子”——并在根据位置和速度公式在搜索空间中移动这些粒子来工作。每个粒子的运动不仅受到自身所知的最佳位置的影响,还被引导向整个群体中最优的位置。这个最优位置会随着其他粒子找到更好的解决方案而更新。 在这项研究里,有四个工程优化问题通过PSO方法得到解决,并且相关的MATLAB算法和代码实现已经在此存储库中共享展示(如图1所示)。在该图像中,“x”表示每个粒子的位置,即搜索空间中的候选解。箭头则代表了各个粒子的速度。 2. 算法 PSO灵感来源于鸟群的行为模式:设想一群鸟在一个区域内随机寻找食物源,且整个区域只有一处食物供应点;所有鸟都不知道确切的食物位置,但它们知道在每一轮探索中离最近的已知食物有多远。那么,在这种情况下最有效的策略是什么?答案是跟随距离食物最近的那个个体行动。 PSO借鉴了上述群体行为模式,并将其应用于优化问题求解之中。在这个框架下,“粒子”代表的是搜索空间中的每一个潜在解决方案,它们通过学习彼此之间的信息来逐步逼近最优解。