面向无人机包递送的负载相关旅行商问题的精确算法
最优化与控制
2026-05-08 v1
摘要
本文提出了一种新的负载相关旅行商问题 (LD-TSP) 的模型，其中行驶成本（或能耗）取决于车辆当前的载荷。这一问题与包裹递送和城市空中交通工具相关，其中车辆必须在指定位置运输并放下货物。挑战在于建模该成本，其随路由序列和 onboard 载荷的变化而变化。我们的主要贡献包括：(i) 建立能量耗散模型并证明能量消耗与车辆质量和距离成线性关系；(ii) 构建混合整数非线性规划模型并提供一种新型松弛以获得混合整数线性规划。大量数值结果表明，对于大多数规模至 50 个目标的实例，在一分钟内即可获得最优解。对于在 10 分钟限制内未求解的实例，最优性间隙小于 13%，显示该模型的紧密性。我们进一步将方法与三个已提出的基准模型以及一个来自相关问题的算法进行比较，证明我们的模型在所有基准模型中均优于。
引用
@article{arxiv.2605.05507,
title = {An Exact Algorithm for Load-Dependent Traveling Salesman Problem for Unmanned Aerial Vehicle Package Delivery},
author = {Deepak Prakash Kumar and Saurabh Belgaonkar and Sivakumar Rathinam and Swaroop Darbha and David W. Casbeer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.05507},
year = {2026}
}