刘欣欣,栗振锋,李兴莉,许家欢

• 1:太原科技大学交通与物流学院
• 2:太原科技大学应用科学学院
• 3:河北大学建筑工程学院

摘要(Abstract)：

随着电商的不断发展及线上订单的激增，给物流行业带来了巨大的压力。综合考虑无人机载重和续航里程等因素，以卡车和无人机配送总成本最小化为目标，建立车协同无人机配送的数学模型。并设计了两阶段方法求解数学模型，首先利用K-means聚类算法求出卡车配送点，再用离散人工萤火虫算法求解无人机最短配送路径，最终依据模型得出配送总成本。算例仿真表明，离散人工萤火虫算法比传统蚁群算法、粒子群算法具有更好的寻优能力，车协同无人机配送模式比传统的单独车辆配送模式成本更低，减少了53%,为解决物流行业配送压力问题提供一种有效的解决方案。

关键词(KeyWords)： 无人机;路径优化;K-means聚类算法;离散人工萤火虫算法

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 山西省自然科学基金面上项目(201901D111255)

作者(Author): 刘欣欣,栗振锋,李兴莉,许家欢

参考文献(References)：

• [1] CHASE C,MURRAY,AMANDA G,et al.The flying sidekick traveling salesman problem:Optimization of drone-assisted parcel delivery[J].Transportation Research Part C,2015,54:86-109.
• [2] BYUNG D S,KYUNGSU P,JONGHOE K.Persistent UAV delivery logistics:MILP formulation and efficient heuristic[J].Computers & Industrial Engineering,2018,120:418-428.
• [3] QUANG M H,YVES D,QUANG D P,et al.On the min-cost Traveling Salesman Problem with Drone[J].Transportation Research Part C,2018,86:597-621.
• [4] 杨溢乐.有车载无人机配送路径优化研究[D].成都：西南交通大学，2019.
• [5] 彭勇，黎元钧.考虑疫情影响的卡车无人机协同配送路径优化[J].中国公路学报，2020,33(11):73-82.
• [6] 熊兴隆，刘佳，李猛，等.基于无人机-配送车联合配送的优化算法研究[J].计算机工程与应用，2021,57(19):259-266.
• [7] 李绍斌，姜大立，杨西龙，等.基于混合遗传算法的多基地多无人机战场物资配送任务分配[J].装甲兵工程学院学报，2019,33(2):10-19.
• [8] 邵小青，贾钰峰，章蓬伟，等.基于K-Means聚类算法的数据分析[J].科学技术创新，2021(23):85-86.
• [9] 杨俊闯，赵超.K-Means聚类算法研究综述[J].计算机工程与应用，2019,55(23):7-14+63.
• [10] 罗平娟，张胜礼.基于K-means聚类算法的物流配送方案设计[J].现代计算机，2021,27(24):26-29.
• [11] PATLE B K.,PARHI D R.JAGADEESH A,et al.On firefly algorithm:optimization and application in mobile robot navigation[J].World Journal of Engineering,2017,14(1):65-76.
• [12] 周永权，黄正新，刘洪霞.求解TSP问题的离散型萤火虫群优化算法[J].电子学报，2012,40(6):1164-1170.
• [13] 周永权，黄正新.求解TSP的人工萤火虫群优化算法[J].控制与决策，2012,27(12):1816-1821.
• [14] 于宏涛，高立群，韩希昌.求解旅行商问题的离散人工萤火虫算法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2015,43(1):126-131+139.
• [15] NAND R,SHARMA B N,CHAUDHARY K.Stepping ahead firefly algorithm and hybridization with evolution strategy for global optimization problems[J].Applied Soft Computing,2021(prepublish):109.