[发明专利]一种协同无人机配送的车辆路径问题的初始解构造

权利要求书

1.一种协同无人机配送的车辆路径问题的初始解构造。该方法首先构造了一条货车的配送路径，其次枚举了所有与该货车路径相适应的无人机配送路线，最后构造了优化模型为货车路径安排了最多的无人机路线。该方法具有启发性的思维，短时间内构造出无人机与货车协同配送的路线。该方法的具体实现包括如下步骤：

(1)构造货车配送路径；

(2)枚举所有与货车路径相适应的无人机配送路线；

(3)为单个货车路径配置尽可能多的无人机配送路线；

(4)构造完整的协同路径满足所有顾客需求。

2.根据权利要求1所述的协同无人机配送的车辆路径问题的初始解构造的方法，其特征在于：所述步骤(1)包括如下步骤：

(1-1)计算所有未被安排的顾客离场站的距离，并挑选出最远的点构建初始路径，具体表达如下：

其中V^s为未被安排的顾客点集，为货车在弧(i,j)的行驶时间，v_i为挑选的离场站距离最远的点，有了v_i，就可以构造初始路径v₀-v_i-v₀(v₀为场站)，V^s→V^s\{v_i}。

(1-2)计算所有未被安排的顾客离目前路径最后经过顾客点的距离，并挑选出最近的并且满足容量需求的点作为下个添加至路径的点，具体表达如下：

其中i是当前路径最后经过的顾客点的编号，q是当前路径配送的需求和，q_j是v_j点的需求，Q是货车最大容量，设置的限制是为了留有能力运载无人机配送的货物，α_j是固定的参数，对于达不到无人机配送条件而只能由货车配送的顾客α_j1，其余为1，表示只能由货车配送的顾客更容易在货车路径构建过程中挑选进来。

(1-3)计算(1-2)中求得需要添加至路径的点在各个位置插入的成本，并挑选出新增成本最小的位置插入，具体表达如下：

其中j是货车路径中紧跟着i的顾客点编号，k是(1-2)中计算出的需要添加至路径的顾客点编号。根据计算结果，编号k的顾客要插入到编号i和j的顾客中间，V^s→V^s\{v_k}。

(1-4)重复(1-2)和(1-3)直至无法再插入新的顾客。

3.根据权利要求1所述的协同无人机配送的车辆路径问题的初始解构造的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括如下步骤：

(2-1)搜索所有可以与构造出的货车配送路径协同的无人机配送路径i-k-j，其满足的要求如下：

v_k∈V^s

其中i，j是货车路径依次经过的不同顾客点，表示在权利要求2中计算出的路径下货车从i到j的行驶时间，w为无人机的最大运行时间。有了i，k，j三点便可以代表一条无人机配送路线，记作i-k-j。该步骤需要计算出所有满足约束的可行的无人机配送路线。