Carga y enrutamiento consciente del viento de drones de entrega
Autores: Ito, Satoshi; Akaiwa, Keishi; Funabashi, Yusuke; Nishikawa, Hiroki; Kong, Xiangbo; Taniguchi, Ittetsu; Tomiyama, Hiroyuki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Carga y enrutamiento consciente del viento de drones de entrega
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Drones de entrega
Problemas de enrutamiento de drones
Tiempo de vuelo
Peso de los paquetes
Viento
VRP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los drones de entrega han estado atrayendo atención como una de las tecnologías prometedoras para entregar paquetes. Varios estudios de investigación sobre problemas de enrutamiento específicamente para escenarios de entrega con drones han ampliado los Problemas de Enrutamiento de Vehículos (VRPs). La mayoría de los VRPs existentes se basan en Problemas del Viajante de Comercio (TSPs) para minimizar la distancia total. Por otro lado, los VRPs para la entrega con drones han tenido en cuenta el consumo de energía debido a la consideración de la capacidad de la batería. A pesar de que los movimientos de suspensión con paquetes cargados representan una gran parte del consumo de energía, ya que los drones de entrega necesitan mantenerse en el aire con varios paquetes, se ha realizado poca investigación sobre problemas de enrutamiento de drones que buscan minimizar los tiempos de vuelo totales. Además, el tiempo de vuelo se ve fuertemente influenciado por condiciones de viento como vientos de frente y vientos de cola. En este artículo, proponemos un VRP para la entrega con drones en el que el tiempo de vuelo depende del peso de los paquetes en un entorno ventoso, llamado Problema de Enrutamiento de Vehículos Consciente de la Velocidad de Vuelo con Carga y Viento (FSVRPLW). En este artículo, la velocidad de vuelo cambia dependiendo de la carga y el viento. Específicamente, un paquete más pesado reduce las velocidades de vuelo y un paquete más ligero las aumenta. Además, un viento de frente reduce las velocidades de vuelo y un viento de cola las aumenta. Derivamos matemáticamente el problema y desarrollamos un algoritmo de programación dinámica para resolverlo. En los experimentos, investigamos cuánto impacto tienen tanto el peso de los paquetes como el viento en el tiempo de vuelo. Los resultados experimentales indican que tener en cuenta las cargas y el viento es muy efectivo para reducir los tiempos de vuelo. Además, los resultados de la comparación de los efectos de la carga y el viento indican que el tiempo de vuelo depende en gran medida del peso de los paquetes.
Descripción
Los drones de entrega han estado atrayendo atención como una de las tecnologías prometedoras para entregar paquetes. Varios estudios de investigación sobre problemas de enrutamiento específicamente para escenarios de entrega con drones han ampliado los Problemas de Enrutamiento de Vehículos (VRPs). La mayoría de los VRPs existentes se basan en Problemas del Viajante de Comercio (TSPs) para minimizar la distancia total. Por otro lado, los VRPs para la entrega con drones han tenido en cuenta el consumo de energía debido a la consideración de la capacidad de la batería. A pesar de que los movimientos de suspensión con paquetes cargados representan una gran parte del consumo de energía, ya que los drones de entrega necesitan mantenerse en el aire con varios paquetes, se ha realizado poca investigación sobre problemas de enrutamiento de drones que buscan minimizar los tiempos de vuelo totales. Además, el tiempo de vuelo se ve fuertemente influenciado por condiciones de viento como vientos de frente y vientos de cola. En este artículo, proponemos un VRP para la entrega con drones en el que el tiempo de vuelo depende del peso de los paquetes en un entorno ventoso, llamado Problema de Enrutamiento de Vehículos Consciente de la Velocidad de Vuelo con Carga y Viento (FSVRPLW). En este artículo, la velocidad de vuelo cambia dependiendo de la carga y el viento. Específicamente, un paquete más pesado reduce las velocidades de vuelo y un paquete más ligero las aumenta. Además, un viento de frente reduce las velocidades de vuelo y un viento de cola las aumenta. Derivamos matemáticamente el problema y desarrollamos un algoritmo de programación dinámica para resolverlo. En los experimentos, investigamos cuánto impacto tienen tanto el peso de los paquetes como el viento en el tiempo de vuelo. Los resultados experimentales indican que tener en cuenta las cargas y el viento es muy efectivo para reducir los tiempos de vuelo. Además, los resultados de la comparación de los efectos de la carga y el viento indican que el tiempo de vuelo depende en gran medida del peso de los paquetes.