Problem marszrutyzacji floty dronów

• Autorzy: Radzki Grzegorz , Bocewicz Grzegorz , Budzisz Henryk
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozważany jest problem dostarczania towarów w sieci dystrybucyjnej, w której operacje transportu realizowane są przez flotę bezzałogowych statków powietrznych (BSP). Szczególny nacisk położony jest na możliwość uwzględniania warunków pogodowych, w których odbywa się transport. Rozważany problem sprowadza się do wyznaczenia marszruty gwarantującej bezkolizyjne dostarczenie towaru do węzła, przy uwzględnieniu warunków pogodowych oraz poziomu baterii dronów. Zaproponowany został deklaratywny model, którego implementacja w środowisku programowania IBM ILOG pozwala na rozwiązywanie tego typu problemów w trybie on-line. Przedstawione eksperymenty obliczeniowe, potwierdzają poprawność opracowanego modelu.

EN

A problem of delivering goods in a distribution network is considered in which, transport operations are carried out by a fleet of unmanned aerial vehicles (UAV). The weather conditions in which a transport operations take place and a UAV battery level are taken into account. The above-mentioned weather conditions and the battery level affect the determination of the route guaranteeing collision-free delivery. The goods must be delivered to a specific node in a given time window. Specifying the route is the focus of this study. Solutions maximizing the level of customer satisfaction are sought. Computational experiments which show impact of the weather conditions to on route determination are presented.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; drony; marszrutyzacja; harmonogramowanie

EN

optimization; drones; routing; scheduling

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 15
• Strony: 5--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Radzki Grzegorz

• Wydział Elektroniki i Informatyki Politechnika Koszalińska

autor

Bocewicz Grzegorz

• Wydział Elektroniki i Informatyki Politechnika Koszalińska

autor

Budzisz Henryk

• Wydział Elektroniki i Informatyki Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Abdelhafiz, M., Mostafa, A., Girard, A.: Vehicle Routing Problem Instances: Application to Multi-UAV Mission Planning. In: AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference. American Institute of Aeronautics and Astronautics (2010)
• 2. Golden, B.L., Raghavan, S., Wasil, E.A.: The Vehicle Routing Problem: Latest Advances and New Challenges. Springer Science + Business Media, New York (2010)
• 3. Yakici, E.: Solving location and routing problem for UAVs. In: Computers & Industrial Engineering. Vol. 102. 294-301 (2016) doi.org/10.1016/j.cie.2016.10.029
• 4. Ullah, S., Kim,K.I., Kim, K.H., Imran, M., Khan, P., Tovar, E., Ali, F.:UAV enabled healtcare architecture: Issues and challenges. In: FutureGenerationComputer Systems. Vol.97.425-432 (2019). doi.org/10.1016/j.future.2019.01.028
• 5. Wen-Chyuan, C.,Yuyu, L.,Shang, Urban, T.L.: Impact of drone delivery on sustainability and cost: Realizing the UAV potential thought vehicle routing optimization. In: Applied Energy. Vol. 242. 1164-1175 (2019). doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.03.117
• 6. Bocewicz, G., Nielsen, P., Banaszak, Z., Thibbotuwawa, A.: Routing and scheduling of unmanned aerial vehicles subject to cyclic production flow constraints. In: Proceedings of 15th International Conference on Distributed Computing and Artificial Intelligence. Advances in Intelligent System and Computing. Vol. 801. 75-86 (2019), doi.org/10.1007/978-3-319-99608-0_9
• 7. Enright, J.J., Frazzoli, E., Pavone, M., Savla, K.: Handbook of Unmanned Aerial Vehicles (2015). doi.org/10.1007/978-90-481-9707-1
• 8. Karpenko, S., Konovalenko, I., Miller., et al.: UAV control on the basis of 3D landmark bearing-only observations. Sensors (Switzerland) 15, 29802-29820 (2015), doi.org/10.3390/s151229768
• 9. Goerzen, C., Kong, Z., Mettler, B.: A survey of motion planning algorithms from the perspective of autonomous UAV guidance. In: Journall of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Application. Vol. 57. 65-100 (2010). doi.org/10.1007/s10846-009-9383-1
• 10. Guerriero, F., Surace, R., Loscrí, V., Natalizio, E.: A multi-objective approach for unmanned aerial vehicle routing problrmeith soft time windows constraints. In: Applied Mathematical Modeling. Vol 38. 839-852 (2014), doi.org/10.1016/j.apm.2013.07.002
• 11. Wang, X., Poikonen, S., Golden, B.: The Vehicle Routing Problem with Drones : A Worst-Case Analysis Outline Introduction to VRP Introduction to VRPD, pp. 1–22 (2016)
• 12. Thibbotuwawa, A., Nielsen, P., Banaszak Z., Bocewicz, G.: Energy Consumption in Un-manned Aerial Vehicles: A Review of Energy Consumption Models and Their Relation to the UAV Routing. In: Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 853. 173–184 (2019). doi.org/10.1007/978-3-319-99996-8_16
• 13. Thibbotuwawa, A., Nielsen, P., Zbigniew, B., Bocewicz, G.: Factors affecting Energy consumption of unmanned aerial vehicles: an analysis of how energy consumption changes in relation to UAV routing. In: Advances in Intelligent Systems and Computing, pp. 228–238. Springer International Publishing (2018)
• 14. Dai, R., Fotebar, S., Radmanesh, M,.Kumar, K.: Quality-aware UAV coverage and path planning in geometrically complex environments. In: Ad Hoc Network. Vol.73.95-105 (2018), doi.org/10.1016/j.adhoc.2018.02.008
• 15. Chauchan, D., Unnikrishman, A., Figliozzi, M.: Maximum coverage capacitated facility location problem with range constrained drones. In: TransportationResearch Part C: Emerging Technologies. Vol. 99. 1-18 (2019). doi.org/10.1doi.org/10.1016/j.trc.2018.12.001

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).