مسیریابی برای ربات‌های پرنده بدون سرنشین در شبکه توزیع و خدمت‌رسانی به مشتریان خرید کالاهای اینترنتی

با توجه به رشد روزافزون تجارت جهانی و ضرورت تحویل سریع سفارش‌ها در شبکه توزیع و خدمت‌رسانی به مشتریان خرید کالاهای اینترنتی، نیاز به حمل‌ونقل هوایی بار در مقابل روش‌های توزیع جاری (زمینی و دریایی) بیش از پیش احساس می‌‌شود؛ به‌طوری‌که طی سال‌های اخیر، توجه ویژه‌ای به این حوزه شده است. یکی از چالش‌های موجود در یک شبکه توزیع هوایی مسئله مسیریابی برای ربات‌های بدون سرنشین با در نظر گرفتن افزایش رضایت مشتریان و محدودیت‌های شبکه و مشتریان می‌‌باشد. برای نیل به این هدف در این مقاله ابتدا مسئله مسیریابی و محدودیت‌های مشتری و شبکه مطرح و به‌صورت ریاضیاتی فرموله گردید. باید اشاره داشت که دینامیک ربات هوایی یکی از محدودیت‌های اصلی مسئله می‌باشد و تاکنون در پژوهش‌های ارائه شده از مسئله مسیریابی در شبکه توزیع و خدمت‌رسانی به مشتریان مورد توجه قرار نگرفته و مهجور مانده است (علت امر نیز دخیلی شدن معادلات دینامیکی-سینماتیکی پرنده و به تبع دشوار و پیچیده شدن مسئله می‌باشد). این در حالی است که در این مقاله معادلات غیرخطی ربات هوایی جهت سرویس‌دهی به مشتریان به فرم فضای حالت بیان شد. سپس مسئله مسیریابی با در نظر گرفتن معادلات فرم فضای حالت ربات‌های پرنده و محدودیت‌های مشتریان و شبکه با الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک (حل‌گر بهینه‌ساز) حل گردید. پس از بیان روابط و حل مسئله توسط الگوریتم ژنتیک، نتایج در قالب مسیرهای بهینه ارائه شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌‌دهد رویکرد پیشنهادی به‌خوبی توانسته کلیه نیازهای و اهداف مسئله را پاسخ دهد و می‌توان از آن در مسئله مسیریابی شبکه‌های هوایی با ابعاد بالا نیز بهره گرفت.

routing for unmanned flying robots in expedited order delivery within distribution networks and online customer service platforms

amidst the continuous expansion of global commerce and the urgent need for expedited order delivery within distribution networks and online customer service platforms, the demand for air cargo transportation has reached unprecedented levels, complementing traditional distribution channels such as land and sea. consequently, this sector has garnered considerable attention in recent years. one of the primary challenges encountered in aerial distribution networks pertains to the routing problem for unmanned aerial vehicles (uavs), which necessitates considerations of enhanced customer satisfaction and network constraints. to address this challenge, this paper commences by introducing the routing problem alongside customer and network constraints, subsequently presenting their mathematical formulations. notably, the dynamic behavior of aerial robots poses a significant constraint in this context, which has been inadequately addressed in existing research on routing problems within distribution and customer service networks. this deficiency is attributed to the involvement of flight dynamics equations, complicating the problem significantly. in this study, the nonlinear equations governing aerial robots for customer service are reformulated in state space representation. subsequently, the routing problem, incorporating the state space equations of flying robots and considerations of customer and network constraints, is tackled using a genetic optimization algorithm—an optimal solver. following the solution process using the genetic algorithm, the results are elucidated in terms of optimal routes. simulation outcomes validate the efficacy of the proposed approach in meeting all problem requirements and objectives, thereby presenting a viable solution for routing large-scale aerial networks.