面向高价值货物的无人机配送网络鲁棒规划OA

【背景】在低空经济持续发展的背景下,无人机依托其高机动性的优势,逐步应用在应急救援及高价值货物的配送任务中。然而,现有研究多聚焦于微观路径规划,针对设施布局、无人机飞行速度与风险控制等要素协同优化的宏观网络设计研究尚不充分,且对配送时效与风险的非线性耦合机理尚缺乏深入探讨。【目标】旨在构建一个结合设施选址与网络规划的集合模型,刻画飞行速度与失效风险的耦合关系,并将由货物价值波动带来的风险敞口纳入无人机高价值货物配送网络的规划决策之中。【方法】在混合整数线性规划框架下,将选址、分配与无人机飞行速度联合决策,并在目标函数中考虑速度选择与风险损失之间的关系,以权衡配送时效与风险损失。模型引入预算式鲁棒优化方法,通过鲁棒预算参数对由货物价值波动带来的风险敞口进行调节约束,以便在统一框架下刻画运行决策与参数不确定性的耦合关系。【结果】数值实验表明,混合速度策略能够有效应对局部供需刚性约束,并刻画了以配送时效换取风险缓释的权衡机理。外样本蒙特卡洛检验显示,鲁棒方案在名义成本平均增加约0.33%的基础上,在约85%的随机算例中改善了尾部风险暴露水平,且高分位损失的平均降幅约为4.5%。【应用】所构建的鲁棒优化框架深入剖析了速度调节与设施布局在风险控制中的协同机制,能够为复杂空域环境下高价值货物无人机配送网络在时效、风险与成本间的多维权衡提供科学的决策支持。