公交与无人机协同的货运多式联运问题：面向最后一公里配送的集成方法
离散数学
2025-06-13 v1
摘要
论文提出了一种新型的公交与无人机协同货运多式联运问题，其中公交车负责将包裹运送至公交站点的储物柜进行存储，而无人机则负责将每个包裹从储物柜配送至对应客户。集成的公交-无人机系统利用公交网络协同扩展无人机的服务覆盖范围，以保障高效的最后配送。在满足客户需求的前提下最小化总运营成本，需要联合优化包裹分配与无人机飞行路径。我们将该问题建模为一个紧凑的混合整数线性规划公式，并提出了一个具有指数级变量规模的整数规划公式。为应对实际规模的实例，我们针对该NP难问题提出了一种分支定价Benders割算法。该算法将列生成与Benders分解集成到分支定界框架中，旨在获得最优或近优解。此外，我们引入了旨在加速算法收敛的算法增强技术。基于真实公交数据生成的计算实验表明，所提出的算法在效率和解质量方面均优于CPLEX。此外，与顺序确定包裹分配和无人机飞行的情况相比，我们的方法可实现超过6%的成本节约。我们评估了公交与无人机集成带来的环境效益，研究了系统中不同成本参数的影响，并探讨了包裹储物柜配置对性能的影响。这些发现为城市物流管理者提供了有价值的管理洞察，突显了集成公交-无人机系统在改善传统最后一公里配送方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2506.10311,
title = {The Freight Multimodal Transport Problem with Buses and Drones: An Integrated Approach for Last-Mile Delivery},
author = {E Su and Hu Qin and Jiliu Li and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.10311},
year = {2025}
}