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[期刊] 物流技术
[作者]
王慧明 黄永晖 范雨哲 孙术发 郭成波
针对目前以车辆运输为主的血液配送系统中供给与需求容易产生不匹配的问题,对无人机血液配送系统展开了研究,对比分析了无人机血液配送系统对传统血液供应模式的改进,研究了无人机配送所需的血液运输箱和夹持机构设计原则,规划了无人机血液配送的流程,通过划分血液采集网点、血液需求调度中心和无人机调度系统在无人机血液配送中的职能作用,构建了无人机血液配送的整体方案,为无人机血液配送系统的应用提供了理论支持。
关键词：
无人机 血液配送 血库管理 无人机调度
[期刊] 物流技术
[作者]
刘亚京 吕文红 王国娟 梁璐莉
主要阐述末端无人机物流路径规划的研究进展。从智能避障、精确跟踪、多无人机协同规划三个方面论述了无人机路径规划研究现状;从无人机配送的约束条件(时间窗限制、续航里程限制)和无人机配送模式(配送中心和配送路径共同优化的方式、"配送车+无人机"新型配送)两个方面论述了末端无人机物流路径规划研究现状。研究表明末端无人机物流路径规划面临续航里程限制、配送回路总数过多等问题;今后末端无人机物流路径规划研究应该主要在配合无人机物流模式创新的基础上展开研究,如配送车携带充电桩、建立地面巡逻式移动充电站、建立无线充电基站等。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
乐健驿 宋业新 陈洋
多舰载无人机协同对海上目标攻击的任务规划是有效提高无人机海上作战能力的关键技术之一。不同于陆基起降平台，舰载无人机的起降平台为复杂海洋环境下的移动平台。针对这一特点，考虑了舰载无人机起降场为存在时间窗口约束的移动起降场、完成任务所需空中时间以及生存威胁等各方面因素，以攻击收益最高、无人机损毁最小为目标建立了多目标任务规划模型，并给出了双种群优化算法对其进行求解。通过与经典的NSGA-2、SPEA2等多目标优化算法进行对比，仿真结果表明该方法是可行、有效的。
关键词：
舰载无人机 双种群优化算法 任务规划
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张佳庆 孙韬 蒋弘瑞 段君瑞 缪煦扬 纪杰
跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相互影响。因此,该文提出一种基于网络分析法(analytic network process, ANP)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的森林电网无人机巡检路径规划方法。首先结合历史数据和实地调研,识别出影响森林火灾风险的典型因素,并对所在线路及周边林区开展火灾风险评估,划分出高火险区域;再将这些高火险区域设置为巡检节点,基于GA规划出最短的无人机巡检路径。此外,提出一种基于最大偏转角约束的路径优化方法,对路径中不满足最大偏转角约束的节点进行了优化。该文以中国池州市九华密集输电通道锦苏线3542#—3547#为应用对象,评估得出了线路周边存在10处高火险区域,规划出长度为5 391.72 m的无人机巡检路径,再利用最大偏转角约束的方法进行路径优化,优化后的路径总长为5 401.36 m,仅比原路径增长了0.179%。该文提出的无人机巡检路径规划方法以火灾风险评估为基础,兼顾了各林火风险因素间的相互影响,可以为后续林区高压输电线路的无人机巡检路径规划相关研究提供参考。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
严炜 龙长江 李善军
为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(quantum annealing algorithm,QA)融合的方法对应用模型进行求解,分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示:在设定的不含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法(differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA)时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m,转弯路径分别减少43.02、43.10 m,多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%;在设定的含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m,转弯路径分别减少52.50、12.72 m,多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%,其余指标均有所下降。仿真结果表明,采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题,可为农用无人机路径规划提供技术支持。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
焦庆宇 陈新锋 郑志刚 柏艺琴 刘艳思 张正娟 孙龙妮
为解决无人机数量的快速增长导致其对地面尤其是城市内运行风险的提升,提高无人机的运行效率,减少无人机对地面人群造成的威胁,需基于人群密度对无人机制定特定的路径规划。然而,现阶段对无人机进行路径规划时仍以静态人口统计数据作为地面风险的分析依据,未能根据人群密度的时空变化特征对无人机进行实时路径规划。论文首先分析城市路网人群密度时空数据特征;其次,利用卷积神经网络对不同区域的人群密度进行预测;最后,根据已预测的人群密度数据,利用改进A~*算法对无人机进行实时路径规划及风险评估。使用该模型对北京上空无人机路径进行规划,结果显示,无人机运行风险降低了76%,可为无人机交通管理系统实时路径规划功能的建立提供理论参考。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
唐灿 宗望远 黄小毛 罗承铭 李文成 王绍帅
针对含障碍物多田块条件下的多台农用无人机路径规划问题,研究提出一套完整的多无人机协同作业路径优化算法解决方案。以最小转移路径长度为作业优化目标,先基于多边形扫描填充算法计算出水平航向条件的初始覆盖作业航线,对航线间危险转移过程进行安全边界相交性测试,每单一田块分别采用凸多边形"最小跨度法"和非凸多边形"步进旋转法"优化作业航向。然后建立航线调度及航次规划数学模型,并基于Google OR-Tools开源优化软件套件进行求解。对比不同航线组合调度策略下的作业效果,以及考虑消耗品补给时的OR-Tools 5种优化搜索策略算法与无人机沿航向方向等面积划分算法的作业优化效果。针对4组假想田块和真实田块的算例仿真试验表明,该算法能够有效地实现多田块在满足各种约束条件下的多机协同路径规划,算法耗时70～552 s,相比于等面积划分算法,航线间转移路径总长度下降24.86%～47.10%。
[期刊] 中国土地
[作者]
<正>关于我们——ABOUT US联办单位:国家测绘工程技术研究中心近年来,航拍和航测被越来越广泛地应用于自然资源各领域,为海洋管理、海洋经济服务、为地质灾害预警、自然资源管理执法、矿产资源开发、土地开发与规划、农业耕地科学管理、新闻摄影等工作提供了极大的便利。按照国务院、中央军委公布并于2024年01月01日施行的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》的相关要求,无人机操作者需持有经过专业训练并通过考核后取得的民航“民用无人驾驶航空器操控员执照”。为保证系统内无人机操作者合法飞行,促进无人机应用人才培养,中国自然资源报社计划于2024年3月举办第七期“自然资源系统无人机驾驶员执照考核培训班”。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
朱外明 胡笑旋 马华伟
物流柜与无人机协同配送是一种“非接触”配送模式，具有自动化程度高等特点，具有广阔的应用前景。研究了该模式下的最小完工时间调度问题，即如何制定无人机的飞行路线和物流柜上的服务顺序，使得配送任务在尽可能短的时间内被执行。该问题是一个车辆路径与机器调度耦合的复杂优化问题，其建模和求解具有一定的难度。建立了问题的有向图逻辑模型，将原问题转变为有向图上的弧选择和时间确定问题，并建立了0-1混合整数线性规划数学模型，设计了对应的变邻域搜索算法。选取中国9座城市构造了高仿真算例，基于仿真实验验证了模型和算法的优效性。
关键词：
物流柜 无人机调度 完工时间 变邻域搜索
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
彭勇 张永辉 黎元钧
无人机具有飞行不受地形限制等优点而被应用于提升城市物流配送“最后一公里”效率实践，但无人机配送受到最大飞行时间及最大载重等限制。结合卡车与无人机配送特点，研究了一类考虑无人机辅助的卡车配送路径优化问题；考虑无人机最大飞行时间、最大载重和飞行速度等因素，以配送完成时间最短为目标建立混合整数规划模型；采用结合自适应K-means聚类搜索的混合变邻域搜索算法进行求解。基于Solomon Benchmark C101、R101、RC101构建算例，分析结果表明：嵌入简单启发式算法的混合变邻域搜索算法能够较好求解所提出的路径优化问题，并能提高物流配送服务时效性；无人机飞行速度受载重影响越小，飞行持续时间越长，越有利于缩短配送时间。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
孟姗姗 郭秀萍
利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点，考虑卡车-无人机混合配送路径优化问题，在多卡车同时配送、存在单个包裹重量超出无人机最大载重情形下，构建问题模型，并提出两阶段求解方法。第一阶段，采用变邻域模拟退火算法求解载重约束下卡车车辆路径问题，为货物指派配送车辆并确定需要的卡车数量；第二阶段，设计一种自适应K-means聚类方法对每辆卡车运送包裹的目的地进行聚类，聚类中心即移动配送点，即无人机发射点，再对无人机配送路径和卡车行驶路径进行协同优化，实现成本最小化。两个阶段均采用Python编程实现。仿真结果表明，提出方法较文献中的方法具有更好的优化效果和普适性。
[期刊] 物流技术
[作者]
王凤美
简要阐述了我国末端配送现状,从优势、劣势、机会、威胁四个方面对无人机在末端配送中的应用展开分析,以明确在我国末端配送中应用无人机的利弊及发展前景。
关键词：
末端配送 无人机 SWOT分析
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
孟姗姗 郭秀萍
利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点，考虑卡车-无人机混合配送路径优化问题，在多卡车同时配送、存在单个包裹重量超出无人机最大载重情形下，构建问题模型，并提出两阶段求解方法。第一阶段，采用变邻域模拟退火算法求解载重约束下卡车车辆路径问题，为货物指派配送车辆并确定需要的卡车数量；第二阶段，设计一种自适应K-means聚类方法对每辆卡车运送包裹的目的地进行聚类，聚类中心即移动配送点，即无人机发射点，再对无人机配送路径和卡车行驶路径进行协同优化，实现成本最小化。两个阶段均采用Python编程实现。仿真结果表明，提出方法较文献中的方法具有更好的优化效果和普适性。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王茂霖 吕人力 管祥民
随着民用无人机在物流配送、地理信息探测和应急救援等领域的快速发展,美国联邦航空局(FAA)和美国航空航天局(NASA)合作开发了无人机交通管理系统(UTM),并开展了大量的验证试验。根据技术难度,NASA将运行技术和相关的飞行验证试验分为4个技术能力水平阶段,其中第三和第四阶段是UTM试验的核心阶段,也是技术难度最高的2个阶段。论文整理了美国无人机交通管理系统第三和第四技术能力水平阶段的飞行验证试验,根据各项关键技术,对试验内容及运行场景等进行了概述,总结了相关试验经验,对中国无人机运行管理系统的试验设计提出了建议。
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