Roteamento de Tricarros com Drones Utilizando Caixas de Armazenamento

Introdução

O desenvolvimento de tecnologias de entrega de última milha com tricarros e drones tem ganhado cada vez mais destaque nos últimos anos. A combinação de capacidade de longo curso de tricarros com a flexibilidade de serviço de drones tem demonstrado ser uma solução eficaz para atender às necessidades de logística das empresas. Neste contexto, a utilização de caixas de armazenamento inteligentes é uma ferramenta essencial para automatizar o processo de depósito e entrega de pacotes.

Tecnologia de Caixas de Armazenamento

No ambiente de entrega de última milha, as caixas de armazenamento são usadas não apenas como locais de armazenamento temporário de pacotes, mas também como nós de enquadramento e serviço automatizado para drones. Essas caixas podem atender as aeronaves de voo em diferentes estágios, como decolagem, aterragem de pacotes e substituição de baterias. Isso tem uma forte influência positiva na ampliação do alcance de atendimento e na flexibilidade operacional das redes de entrega assistidas por drones.

Desafios no Roteamento de Caixas de Armazenamento

No entanto, os sistemas de entrega práticos enfrentam desafios complexos no mundo real, exigindo a coordenação integrada não apenas das entregas, recebimentos, voo restringido de bateria e carregamento de drones, mas também dos desvios necessários ao redor de áreas restritas. Para abordar esse desafio prático e multifacetado, foi apresentado um problema de roteamento de tricarros com drones com considerações integradas de recebimentos, entregas e zonas no-voo (LTDRP-PDNF), com o objetivo de minimizar o custo operacional total do conjunto de tricarros equipados com drones. Para isso foi utilizado um algoritmo de inteligência artificial (IA) chamado reforço aprendizado baseado em redes neurais (RLRN) em sua segunda fase, enquanto em sua primeira fase, foi usada uma decisão markov (MDP) baseada em IA aplicada em algoritmo de aprendizado de reforço para gerar uma solução de otimização de problemas de roteamento de veículos com capacidade limitada.

Roteamento Integrado

Para resolver o problema de roteamento de entrega que combina as capacidades de entrega de drones e tricarros com a necessidade de consideração de detours em zonas de restrição de tráfego, foi elaborado o algoritmo de reforço aprendizado de rede neuronal bidirecional em duas etapas, que considera as necessidades de entrega e recebimento dos usuários, as restrições operacionais de carga e bateria dos drones, os horários de restrição e os desvios de voo necessários nas zonas de restrição. Essa ferramenta inteligente é capaz de gerar o plano de entrega de forma integrada para tricarros equipados com drones em diferentes escalas e demonstrou ser uma solução eficaz sob múltiplos cenários operacionais de entrega.