2022年电工杯B题：5G网络下的应急物资配送挑战

简介：
2022年电工杯B题聚焦于5G技术在紧急情况下的应用，特别是如何优化应急物资的配送。题目要求参赛者利用先进的通信技术和算法模型来解决实际问题，以提高救援效率和响应速度。 博主自己完成了今年电工杯B题的论文，并分享给大家参考学习；本段落主要研究了5G网络环境下应急物资配送问题。通过建立改进的CVRP模型、混合整数规划模型等方法，求解车辆与无人机协同配送的最佳方案，以解决突发事件中的应急物资配送难题。 针对问题一，在只考虑车辆配送的情况下，建立了优化模型来给出一次整体配送的最优方案。考虑到每辆车有1000千克的载货容量限制，通过建立改进的CVRP模型进行路径优化，目标是最小化所有车辆行驶总距离，并且满足出度/入度一致性、载重约束和唯一访问等条件。利用Lingo内置算法求解混合整数规划模型后得出最优配送路径总长度为588单位（原文中的具体数值），耗时11.76时间单位，具体的配送路线见正文图6。 针对问题二，在考虑车辆配送的基础上增加了无人机的使用，建立了新的优化模型来给出一次整体配送的最佳方案。考虑到无人机与车辆协同工作的路径优化需求，采用贪心算法将整体配送任务分解为单次协同配送的问题，并利用k-means聚类算法划分出各个子图以进行进一步处理。对于每次单独的任务规划而言，其目标是使每个子图内的单次路径长度最短，并且需满足无人机的载重限制和飞行时间等约束条件。