城市环境下地下货运运输用于包裹配送
最优化与控制
2024-05-09 v1
摘要
地下货运运输（UFT）因其能够快速将货物运输到城市内区域，同时减少道路交通和送货司机需求而受到关注。由于包裹通过隧道由电动马达运输，使用隧道也具有环保优势。与其他UFT项目不同，本文考察了利用隧道运输单个订单的情况，这是受电子商务提供商最后一公里配送的启发。UFT用于最后一公里配送所需的网络规划比用于连接大城市的直线网络更为复杂。我们基于这种配送模型引入新的网络设计问题，并将其转化为具有附加约束的固定费用多货物流问题。我们证明该问题（nd-UFT）是NP难的，并提供求解大规模实例的精确求解方法。我们的求解方法以问题中组合子子结构为基础，采用割平面方法，在大多数实例上相较于混合整数规划（MIP）显著缩短求解最优解的时间。我们提供了针对真实城市环境的计算结果，以构建此类网络结构的洞见，并评估了此类系统的效益。我们发现，仅投资45英里隧道即可在芝加哥减少42%的包裹在路上运行，纽约市则为32%。我们估算了实施UFT系统的固定成本和运营成本，并将其划分为每个包裹的成本。我们的估计表明，使用UFT相对于传统配送模式可实现超过40%的成本节省。这表明，UFT系统用于最后一公里配送是一个值得进一步研究的热门领域。
引用
@article{arxiv.2405.04618,
title = {Underground Freight Transportation for Package Delivery in Urban Environments},
author = {Sarah Powell and Ann Melissa Campbell and Mojtaba Hosseini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04618},
year = {2024}
}