Principios básicos del reparto con drones
Primero, dron de entrega urgente. El UAV es un avión de ocho rotores equipado con un sistema de navegación automática GPS, un receptor iGPS, varios sensores y transceptores de señales inalámbricos. Los UAV tienen una variedad de modos de vuelo, como navegación automática GPS, suspensión de punto fijo, control manual, etc. e integra una variedad de sensores de alta precisión y algoritmos de control avanzados, como un acelerómetro de tres ejes, un giroscopio de tres ejes, un magnetómetro y un altímetro barométrico. El dron está equipado con una caja negra para registrar información de estado. Al mismo tiempo, el dron también tiene una función de protección contra pérdida de control. Cuando el dron entra en un estado fuera de control, automáticamente mantendrá un vuelo estacionario preciso y volará al punto de entrega urgente más cercano cuando pierda el control. El dron transmite datos al centro de despacho y al gabinete expreso de autoservicio a través de una red 4G y tecnología de detección remota de comunicación inalámbrica, envía sus coordenadas geográficas e información de estado al centro de despacho en tiempo real, recibe instrucciones del centro de despacho y vuela en GPS. Modo de navegación automática después de recibir las coordenadas de destino. Después de ingresar al área objetivo, envía una solicitud de aterrizaje, un informe de tarea local y un informe de estado de operación local al gabinete expreso de destino. Después de recibir la respuesta a la solicitud de aterrizaje, el gabinete expreso guía el dron. para aterrizar en la plataforma en la parte superior del gabinete expreso, cargando y descargando el expreso, y cargando rápidamente. Después de que el UAV se agote y no responda, envía una solicitud al gabinete transceptor de destino nuevamente. Después de tres tiempos de espera, envía un informe de excepción de solicitud de aterrizaje, un informe de estado de tarea local y un informe de estado de operación local al centro de despacho. solicitando instrucciones. Después de perder el contacto con el centro de despacho o experimentar una falla anormal, el dron volará solo al punto de entrega urgente.
En segundo lugar, armarios exprés de autoservicio. El gabinete expreso está equipado con una computadora, un sistema de toma de decisiones de colas de drones, un sistema de gestión expreso, un sistema de posicionamiento iGPS [5], un sistema de guía de aterrizaje de drones, una plataforma de atraque expreso de carga y descarga, ocho plataformas de atraque temporales, un sistema de transmisión mecánica, y cuatro terminales express de autoservicio y múltiples cajas express. Todos los bloques en la parte superior del gabinete express tienen funciones de carga rápida. Después de que el dron envía una solicitud de aterrizaje, un informe de tarea local y un informe de estado de operación local al gabinete expreso, el gabinete expreso ingresa el número del dron, la misión del dron y la prioridad de la misión en el sistema, y el sistema de toma de decisiones en cola asigna un estacionamiento. plataforma y luego el dron. El sistema de guía de aterrizaje guía al dron para que aterrice o envía una orden de vuelo estacionario y espera al dron. Después de recibir las instrucciones de aterrizaje del gabinete expreso, el dron transmitirá continuamente la señal de posicionamiento del láser infrarrojo y el número local recibido por el receptor iGPS al gabinete expreso. El gabinete expreso captará con precisión la información de coordenadas del dron y guiará al drone. Drone Aterriza con precisión. Cuando el gabinete expreso esté lleno de drones, se enviará un informe de congestión de la cola al centro de despacho, y el centro de despacho dejará de enviar instrucciones de carga y descarga a los drones. El gabinete exprés enviará la información del pedido exprés del gabinete al centro de despacho en tiempo real, incluida la información exprés básica, la prioridad exprés, el tiempo de recepción exprés y el informe de estado de congestión exprés del gabinete. Dependiendo del grado de desarrollo del negocio y de las consideraciones de costos, los gabinetes de entrega urgente se pueden instalar en áreas residenciales, o los gabinetes de entrega urgente instalados en los techos de algunos edificios también pueden equiparse con cámaras para monitorear y registrar las condiciones ambientales alrededor del servicio urgente. gabinetes en tiempo real para garantizar la seguridad de las instalaciones del sistema y de entrega urgente de los usuarios. El usuario entrega expreso a través del gabinete expreso: cuando el usuario presiona el botón de entrega, si el gabinete expreso no está lleno, aparecerá una puerta de caja de entrega vacía. El usuario saca una caja expreso del estante de cajas expreso y coloca el expreso. caja en la caja exprés y luego coloque la caja exprés en la caja exprés y cierre la puerta. La casilla exprés verificará si la entrega exprés cumple con los estándares, incluidas las pruebas de peso y peligrosidad. Si se cumplen los criterios, se le pedirá al usuario que ingrese la información de envío y la calificación de envío. Después de confirmar que se puede llegar al destino, el precio se dará en función del peso expreso, la distancia de entrega y la prioridad de entrega. Los usuarios pueden pagar en el acto, o el mensajero puede pagar en línea o contra reembolso según las necesidades. Una vez que el gabinete exprés acepte completamente la entrega exprés, enviará la información de entrega exprés a la caja exprés a través de Bluetooth, y la caja exprés registrará la información de entrega exprés para identificar la entrega exprés. El dron se acopla al gabinete expreso y luego descarga la caja expreso, que es llevada a la caja expreso mediante un dispositivo de transmisión mecánica. El gabinete exprés verificará la entrega exprés en función del informe de la misión del dron y la información en el módulo de memoria de la caja exprés, y enviará un mensaje de texto al usuario para recordarle que la entrega exprés ha llegado y le dará la contraseña de recogida. y cálido recordatorio. Si el usuario excede el tiempo límite para recibir entrega urgente, la tarifa de ocupación de la casilla expresa se pagará de acuerdo con el período de tiempo extra. Si se excede el plazo, la entrega urgente será devuelta o trasladada al punto de entrega urgente.
En tercer lugar, caja exprés. La caja exprés tiene Bluetooth incorporado y módulos de memoria, que se utilizan principalmente para la entrega de paquetes, lo que hace que sea conveniente para los drones transportar e identificar artículos exprés. Cuando la caja express está libre, se coloca en el estante de la caja express del gabinete express y los usuarios pueden tomarla ellos mismos.
En cuarto lugar, los puntos de entrega urgente.
Los puntos de distribución son responsables de la función de distribución de entrega urgente entre diferentes regiones. El dron recibe las instrucciones del centro de despacho y entrega la entrega urgente fuera del sitio al punto de distribución. Según las necesidades se pueden habilitar canales de descarga por zonas y emitir instrucciones en diferentes puntos para guiar al dron hasta el aterrizaje y la descarga. Los paquetes descargados se transportan, recogen, empaquetan y entregan al aeropuerto. Al mismo tiempo, el centro de despacho envía la información expresa al centro de despacho en cada área de destino. Además, el departamento de distribución de energía también es responsable de la inspección de seguridad y el mantenimiento de los drones, y también tiene funciones como estacionamiento temporal de drones, carga rápida y almacenes de entrega urgente anormales.
5. Base de entrega urgente. Después de llegar a esta área, la entrega urgente fuera del sitio será transportada a la base de distribución. La base clasificará la entrega urgente en función de la información de entrega urgente en el módulo de memoria de la caja urgente y la entregará en puntos de esta zona. Al mismo tiempo, la base almacenará toda la información urgente que llegue al almacén y la enviará al centro de despacho.
Sexto, centro de despacho regional. El centro de despacho gestiona la recogida y entrega de todos los envíos urgentes de la región y envía drones al mismo tiempo. El centro de despacho monitorea simultáneamente el estado operativo de los drones y los casilleros exprés de autoservicio, y emite las instrucciones correspondientes de manera oportuna de acuerdo con estrategias en respuesta a anomalías o congestión. Sobre la base de una consideración integral de muchos factores, como la resistencia de los drones, la distribución geográfica del negocio de entrega urgente, la confiabilidad de las comunicaciones en tiempo real, la capacidad del volumen del sistema, el costo de construcción, etc., todo el sistema se divide en varias regiones, que operan de forma independiente y cooperar entre sí.
Uno: Envío urgente dentro de la zona. Después de recibir el expreso entregado por el usuario, el gabinete expreso de autoservicio envía la información del recibo al centro de despacho. El sistema de programación selecciona el dron apropiado mediante la toma de decisiones y envía instrucciones de la misión y coordenadas de destino al dron. Después de recibir la instrucción, el dron vuela hacia el objetivo y el gabinete expreso guiará al dron para aterrizar y automáticamente cargará y descargará el expreso. Una vez que la entrega urgente se entrega en el gabinete exprés de destino, el gabinete exprés enviará la información de recogida al usuario.
El proceso se muestra en la figura.
En segundo lugar, el envío urgente transregional. Después de recibir la información de entrega urgente enviada a otras áreas, el centro de despacho guiará el dron al punto de entrega urgente más cercano en esta área. Automáticamente clasificará la entrega urgente según el área, la empaquetará y la enviará al aeropuerto. luego envíelo al destino en una base de distribución regional express. Después de recibir las cajas exprés, la base las dividirá y enviará las cajas exprés en la misma área a los puntos de entrega exprés de la zona. Luego, el centro de despacho enviará los drones a los casilleros exprés de autoservicio de destino.
El núcleo de la estrategia de despliegue que se muestra en el diagrama de flujo es establecer una lista de estado del UAV, incluido el número del UAV, las coordenadas actuales, el estado actual de la misión, el estado operativo, la resistencia, etc. Establecer una lista de estado de los gabinetes exprés de autoservicio, incluido el número de gabinete exprés, las coordenadas geográficas, el estado operativo, el nivel de congestión, etc.
El método específico consiste en asociar la lista de estado de los drones con la lista de estado del gabinete expreso para generar un cronograma de llegada de drones dentro de un radio preestablecido para cada gabinete expreso, que incluye: la cantidad de drones, el cronograma de llegada esperado. tiempo (obtenido contando el tiempo de inactividad para carga y descarga, velocidad de vuelo promedio, coordenadas actuales del dron, misión actual y coordenadas expresas del gabinete), tiempo estimado de resistencia del dron, estado del espacio de estacionamiento, etc. La posición de estacionamiento incluye tres estados: estacionado en la plataforma de carga y descarga, estacionado en la plataforma temporal y estado flotante. La tabla está ordenada por hora de llegada, duración y plaza de aparcamiento. La configuración del radio se basa en la optimización estadística del tamaño del grupo de drones, con el objetivo de optimizar el sistema y acortar el tiempo de respuesta. Cuando el grupo de drones es pequeño, se puede configurar para toda el área. Establezca una lista de equipos de entrega urgente, incluido el código de mensajería, el número de gabinete urgente, el número de gabinete urgente de destino, la resistencia requerida, la prioridad de entrega urgente, etc. , ordenados por prioridad, la prioridad está determinada por el nivel de mensajería y el tiempo de entrega.
El proceso se muestra en la figura.
Los pasos del proceso de despacho son los siguientes:
(1) El dron envía información de estado al centro de despacho en tiempo real, y el centro de despacho actualiza la lista de estado del dron en en tiempo real;
(2) Después de recibir la entrega urgente, el gabinete exprés envía información del recibo al centro de despacho y el centro de despacho actualiza la tabla de entrega urgente;
(3) Saque el código expreso con mayor prioridad de la tabla de entrega, y el número de gabinete expreso y el número de gabinete expreso de destino;
(4) Saque la resistencia y el número de drone que llega más rápido del calendario de llegadas de UAV de el gabinete expreso;
(5) El dron en el centro de despacho emite instrucciones para dar la posición de coordenadas recibida y la posición de coordenadas caída;
(6) Después de que el dron alcanza el objetivo ubicación, envía una solicitud de aterrizaje al gabinete expreso;
(7) Usando el sistema de posicionamiento iGPS, el gabinete expreso guía con precisión el dron para atracar, aterrizar y cargar y descargar el expreso
(8) Después de que el dron carga y descarga la carga, envía un informe expreso al centro de despacho (o el dron recibe la mercancía con éxito o la entrega urgente llega al destino);
( 9) Si la misión del dron no se ha completado, o hay otras tareas que continuar, tales como: volar al casillero expreso de destino Entregar expreso, recibir mercancías en este gabinete expreso o volar lejos de este gabinete expreso;
(10) Si el dron no tiene otras tareas, recibirá instrucciones del gabinete expreso para guiar y atracar en la plataforma de estacionamiento temporal. El gabinete expreso emitirá instrucciones al recibir solicitudes de aterrizaje de otros drones;
(11) El gabinete expreso enviará un informe de confirmación de llegada del mensajero al centro de despacho después de que el mensajero ingrese al gabinete y, al mismo tiempo, enviará un mensaje de texto por teléfono móvil al usuario, recordándole que lo recoja a tiempo. El contenido incluye extracción de contraseña, indicaciones de cobro de horas extras y regreso al lugar original.
(12) Los mensajeros que no hayan sido recogidos más allá del tiempo límite establecido por el sistema serán devueltos al lugar original sin que nadie controle y se notificará al usuario mediante mensaje de texto. El análisis muestra que para evitar la congestión y el colapso del sistema, el límite de la tasa de entrega urgente en un área es proporcional al número total de drones y casilleros exprés de autoservicio en el área.
Como se muestra en la fórmula (1), v 1 = k 1×N+k2×M
(1), donde: V1 es la tasa límite de rendimiento expreso; y k2 son coeficientes; n es el número total de drones; m es el número total de gabinetes express. Un análisis más detallado muestra que el número total máximo de drones puede determinarse por el número total de gabinetes exprés, el número máximo de drones manejados por los gabinetes exprés y la velocidad de vuelo final y el área de los drones.
Como se muestra en la fórmula (2): nmax = k×m+k3×(s/v2)
(2) Donde: Nmax es el número máximo de drones k; es el número máximo de UAV en gabinetes exprés; m es el número total de gabinetes exprés; K3 es el coeficiente V2 es la velocidad máxima de vuelo de los UAV; De esto se puede concluir que el enfoque del sistema automatizado de entrega urgente con drones radica en el diseño y la construcción de gabinetes urgentes de autoservicio, y el rendimiento del sistema está determinado en última instancia por el número de entregas urgentes. La planificación razonable de los gabinetes exprés, la mejora de la capacidad de los gabinetes exprés para lidiar con drones y el aumento de la velocidad de vuelo de los drones pueden hacer frente de manera efectiva a la tasa de crecimiento de la entrega urgente y optimizar diversos recursos de costos.