6、无人机路由问题的主动 - 反应式方法及远程 3D 打印网络架构

无人机路由问题的主动 - 反应式方法及远程 3D 打印网络架构

1. 无人机任务中断因素分析

在无人机和陆地车辆执行任务时，存在多种影响任务成功的中断因素。图 1 展示了主要的中断原因，部分因素如车辆故障或连接丢失对两种类型的车辆都有影响，而交通堵塞和天气变化则分别在规划陆地车辆和无人机任务时被考虑。许多因素在文献中并未被提及，如货物丢失/损坏、订单类型改变、下单时间范围改变等。

文献中常见的中断情况包括：
- 车辆损坏 ：通常通过从基地派遣备用车辆来应对，目的是减少任务延迟成本、避免未交付或取消交付，或实现利润最大化。
- 道路事故（交通堵塞、事故） ：重新安排任务以最小化行驶路线长度和/或最大化交付量。
- 运输网络变化 ：如订单量、交付时间的改变，作者会寻找新的任务以最小化整个运营成本或减少与基线的差异。

由于车辆路径规划问题（VRP）及其扩展问题具有 NP 难的性质，研究大多只考虑单一类型的干扰，同时考虑多种不同干扰影响的研究较少。对于无人机机队任务规划而言，任务环境的意外变化，特别是天气条件的改变，是重要的干扰因素。风速和/或风向的突然变化会增加飞行时间、消耗更多能量导致电池提前耗尽，进而导致任务无法执行或无人机丢失。

2. 中断管理车辆路径规划问题（DMVRP）

中断管理是对已实施计划的临时修正，在主动规划的任务执行过程中检测到中断并影响任务继续时，它尤为重要。本文考虑的 DMVRP 问题假设任务执行过程中会出现中断，并需要做出相应响应。所考虑的中断包括：
- 预测天气条件