农户品配送车辆协同路径规划方法研究

论文摘要

我国有超过六亿人口居住在农村,农村问题一直影响着我国经济社会的全面协调发展,也是全面建成小康社会的决定因素,因此得到了政府的高度重视。作为农村发展的基础性产业,农产品物流也影响着农村以及城市居民的基本生活。随着农村电子商务平台的快速发展,如何提高物流运输率、减低损耗对农产品物流提出了更高的要求。然而很多农产品易腐蚀、保存时间短、产销异地等,这些都给农产品的配送运输带来了很多挑战。此外,目前城市中私家车的保有量日益递增,交通拥堵十分严重,而农村道路很多较狭窄、杂乱。因此,如何更合理有效的规划农产品运输车辆的行驶路径,是保证农产品及时高效、优质低耗的配送的前提,对农村经济的发展具有十分重要的意义。本文针对农产品物流的现状以及特点,分析了农产品物流车辆行驶过程中的冲突问题,研究当前车辆路径规划问题的基本要素以及相关方法。然后利用车辆的传感器数据生成拓扑地图,并以车辆通行优先级为依据自动规划车辆路径,解决物流车辆的路径冲突问题。该方法基于Voronoi图方法和Skeletonize方法,融合车辆传感器的数据生成的栅格地图,提取道路中心线,并基于道路中心线等信息对车辆所在空间进行区域分割,利用区域间的连通关系生成拓扑地图。再通过制定运输车辆通行优先级,对多个车辆在拓扑图上的通行顺序进行协同规划,并基于Lattice State图在实际的连续空间中进行轨迹规划,最终实现多个运输车辆路径规划。最后设计完成了一个农产品运送车辆路径规划系统,并应用上述方法实现车辆路径的协同规划,所得结论也验证了上述方法的可行性和实用价值。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.0 研究背景和意义

1.1 国内外研究现状

1.1.1 农产品物流的研究现状

1.1.2 车辆路径问题研究现状

1.2 论文主要工作

1.3 论文组织结构

第二章相关方法

2.1 空间表达相关方法

2.2 多机器人协同路径规划相关方法

2.3 连续空间中的轨迹规划相关方法

2.4 本章小结

第三章生成拓扑地图方法

3.1 提取道路中心线

3.1.1 Voronoi图方法

3.1.2 Skeletonize方法

3.1.3 方法对比和分析

3.2 基于道路中心线生成拓扑地图

3.2.1 修正道路中心线上的冗余点

3.2.2 基于并行通行量过滤道路中心线

3.2.3 生成拓扑地图

3.3 本章小结

第四章多车辆协同路径规划

4.1 多车辆路径冲突问题

4.2 基于拓扑地图的多车辆协同路径规划

4.2.1 基本概念

4.2.2 离散时间空间中的通行顺序规划

4.2.3 连续时间中的通行顺序规划

4.2.4 连续空间中的轨迹规划

4.3 本章小结

第五章系统实现

5.1 系统技术路线

5.2 整体框架模块

5.3 系统模块功能实现

5.3.1 路况信息监控模块的设计与实现

5.3.2 车辆调度模块的设计与实现

5.3.3 信息管理模块的设计与实现

5.4 系统测试

5.4.1 模块测试

5.4.2 总体测试

5.5 本章小结

第六章总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘尊龙

导师: 郑世珏

关键词: 农产品配送,多车辆,路径规划,栅格地图,拓扑地图

来源: 华中师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,经济与管理科学

专业: 数学,农业经济

单位: 华中师范大学

分类号: F326.6;O221

总页数: 57

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