[发明专利]一种基于无人机快递柜优化分配方法

摘要

本发明提供一种基于无人机快递柜优化分配方法，包含快递柜空间优化调度流程和无人机转移包裹流程。在快递柜空间优化流程中，调度中心根据已经放置的包裹信息和快递柜空闲储物格信息，对包裹放置进行二次优化，其优化目标包括空间优化和距离优化，空间优化指尽可能把包裹放置到与其体积最接近的储物格中，距离优化是指尽可能将包裹放置在离消费者接近的快递柜中；在生成优化的放置方案后根据无人机可用状态，利用无人机在给定时间阈值内完成包裹的快速转移，从而提高快递柜存储空间的使用率，提高消费者的满意度。

主权项

1.一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，对已经放置入快递柜的包裹进行位置和空间的二次优化，并利用无人机实施包裹的转移，包裹二次优化放置方法包含步骤为：S101、调度中心检查是否有新的包裹放置信息，更新快递柜空闲储物格集合F；S102、调度中心判断新放置包裹当前所放置的储物格是否是位置最佳储物格，如不是位置最佳储物格，则将其存入位置待优化集合L中等待优化；删除L中超期的待优化包裹；S103、判断当前位置待优化集合L是否为空，如果不空则需要执行S104进行优化计算；S104：对L中的每一个包裹p_i，在F 中查找是否存在位置离目的地更近且空间足够大的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合C_i；S105：调度中心对每一个已放置包裹，检查当前所放置的储物格是否是空间最佳储物格，如果否，则将其存入空间待优化集合S中等待优化；删除S中超期的待优化包裹；S106：判断当前空间待优化集合S是否为空，如果不空则需要执行S107进行优化计算；S107：对S中的每一个包裹p_i，在F 中查找是否存在位置离目的地一样近且空间更接近该包裹的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合C_i；S108：对于每一个待优化包裹p_i及其候选储物格集合C_i，查看是否可行的包裹转移方案，即存在无人机可以在指定时间阈值T内，完成包裹转移任务；S109：检查S108是否产生了可行的转移方案，如果没有则转至S101等待下一次调度；如果存在可行的转移方案，则进入S110，对转移方案进行进一步的选择；S110：为每个包裹中选择当前最佳的可行方案；S111：判断当前最佳的可行方案是否是位置最佳方案，如果不是，则表明该包裹可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S112；S112：将选定方案是位置最佳的包裹从L中删除，它将不再进行位置优化；S113：判断当前最佳的可行方案是否是空间最佳方案，如果不是，则表明该包裹可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S114；S114：将选定方案是空间最佳的包裹从S中删除，它将不再进行空间优化；S115：调度中心向包裹即将转移到的储物柜发送储物格锁定命令，所述锁定储物格命令至少包含待锁定的储物格ID、快递柜ID和锁定时长；S116：调度中心向转移方案中指定的无人机发送包裹转移命令；S117：调度中心实时监控无人机转移包裹过程，并更新新放置包裹信息和新空闲储物格信息，移出已经放置了给定时间阈值的包裹，标记为不可优化包裹；其中，S116中，无人机转移包裹流程为：a、无人机收到来自调度中心的包裹转移命令，所述包裹转移命令至少包含包裹ID、包裹当前所在储物格ID、包裹当前所在快递柜ID和快递柜位置、包裹转移目标快递柜ID和快递柜位置、以及包裹转移目标储物格ID，无人机根据指令中指定的包裹所在位置，飞往包裹所在快递柜A；b、无人机到达包裹所在快递柜A后，向快递柜A发送验证信息请求开柜并装载包裹；c、无人机装载包裹飞至该包裹最佳储物格，向该储物格所在快递柜B发送验证信息请求开柜并存入包裹；d、无人机向调度中心发送完成包裹转移消息；e、无人机在快递柜B等待下一个包裹转移指令。