This paper presents a new approach for formulating the delivery problem by drones with general energy consumption models where the drones visit a set of places to deliver parcels to customers. Drones can perform multiple trips that start and end at a central depot while visiting several customers along their paths. The problem determines the routing and scheduling decisions of the drones in order to minimize the total transportation cost of serving customers. For the first time, the new formulation approach enables us to use the best available energy consumption model without the need of any extra approximations. Though the approach works in a very general setting including non-convex energy consumption models, it is also computationally efficient as the resulting optimization model has a linear relaxation. A numerical study on 255 benchmark instances with up to 50 customers and a specific energy function indicate that all the instances can be solved 20 times faster on average using the new formulation when compared to the best existing branch-and-cut algorithm. All the 15 benchmark instances with 50 customers are solved exactly, whereas none of them has been solved optimally before. Moreover, new instances with up to 150 customers are solved with small error bounds within a few hours. The new approach can be simply applied to consider the extra energy required when a drone needs to continue hovering until opening the delivery time window. It can also be applied to the case where the flight time is dependent on the drone's payload weight. Owing to the flexibility of the new approach, these challenging extensions are formulated as linear optimization models for the first time.


翻译:本文提出了一种新方法,用通用能源消费模式来分析无人机的运送问题,无人机在这种模式下访问一组地方向客户运送包裹。无人机可以进行多次旅行,在中央仓库开始和结束的多次旅行,同时沿途访问几个客户。这个问题决定了无人机的路线和时间安排决定,以尽量减少服务客户的总运输费用。第一次,新的拟订方法使我们能够使用现有的最佳能源消费模式,而不需要任何额外的近似值。虽然该方法在包括非康维克斯能源消费模式在内的一个非常笼统的环境下运作,但它也具有计算效率,因为由此产生的优化模式具有线性放松。对255个基准案例进行的数字研究显示,最多有50个客户和具体能源功能,表明所有案例都可以平均以20倍的速度通过新公式解决,以尽量减少服务客户的运输费用。所有有50个客户的15个基准案例都完全解决了,而其中没有一个是以前最理想地解决的。此外,最多150个客户的新案例可以在几个小时内以小的错误来解决,因为由此产生的优化模式有线性宽宽宽。新的办法可以适用于飞行时段,因此,在考虑飞行机头头头需要时,因此需要采用新的飞行机的机压。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
67+阅读 · 2022年6月28日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
76+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
96+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月22日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员