Μοντελοποίηση και αλγοριθμική επίλυση του προβλήματος δρομολόγησης συνδυασμού επίγειων και μη στελεχωμένων εναέριων οχημάτων
Μοντελοποίηση και αλγοριθμική επίλυση του προβλήματος δρομολόγησης συνδυασμού επίγειων και μη στελεχωμένων εναέριων οχημάτων
Modeling and algorithmic solution of the vehicle routing rroblem with drones
Διδακτορική Διατριβή
Doctoral Dissertation
2023-02-032022elΟι σύγχρονες εφοδιαστικές αλυσίδες καλούνται να ανασχεδιάσουν τις διαδικασίες
τους προκειμένου αυτές να εναρμονιστούν με τους περιβαλλοντικούς στόχους που πολλές χώρες έχουν θέσει για το εγγύς μέλλον. Ειδικότερα, στον τομέα των αστικών και περιαστικών μεταφορών, η μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση αναμένεται να αναβαθμίσει σημαντικά την ποιότητα ζωής των κατοίκων των πόλεων. Ένας τύπος ηλεκτρικού οχήματος που έχει τη δυνατότητα να αλλάξει άρδην τις αστικές μεταφορές είναι τα Μη Στελεχωμένα Εναέρια Οχήματα (Unmanned Aerial Vehicles - UAV ), γνωστά ως «drones».
Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται τη χρήση των UAV σε προβλήματα
δρομολόγησης οχημάτων που αφορούν ανθρωπιστικές και εμπορικές εφαρμογές. Συγκεκριμένα, μοντελοποιεί και επιλύει δύο προβλήματα όπου τα UAV χρησιμοποιούνται σε αποστολές έρευνας και διάσωσης, και δύο προβλήματα που αφορούν τη χρήση τους για τη μεταφορά εμπορευμάτων στον αστικό ιστό πόλεων.
Αρχικά παρουσιάζεται το Συσσωρευτικό Πρόβλημα Δρομολόγησης UAV που έχει
εφαρμογή σε αποστολές έρευνας και διάσωσης. Οι αποστολές αυτές αποτελούν προβλήματα ελαχιστοποίησης του χρόνου που απαιτείται για την κάλυψη μιας περιοχής ενδιαφέροντος. Η προτεινόμενη μεθοδολογία μετατρέπει το πρόβλημα κάλυψης σε ένα πρόβλημα δρομολόγησης UAV, ενσωματώνοντας σε αυτό τον αντικειμενικό στόχο της αποστολής και τους περιορισμούς που διέπουν την αυτονομία των UAV. Το δεύτερο πρόβλημα που προτείνεται για τη μοντελοποίηση σεναρίων έρευνας, είναι το Πρόβλημα Αναζήτησης Κινούμενων Κορυφών με UAV. Σε αυτό λαμβάνεται υπόψη η κίνηση των αγνοουμένων εντός της περιοχής ενδιαφέροντος, επομένως αποτελεί ένα δυναμικό πρόβλημα βελτιστοποίησης. Στόχος του προβλήματος είναι η μεγιστοποίηση της αξίας των σημείων που καλύπτουν UAV, για το σύνολο του χρόνου που διαρκεί η έρευνα.
Στη συνέχεια παρουσιάζεται το Πρόβλημα Δρομολόγησης συνδυασμού Ηλεκτρικών
Οχημάτων Δρόμου και UAV, όπου αφορά εμπορικές εφαρμογές, με τους δύο τύπους
ηλεκτρικών οχημάτων να λειτουργούν συνεργατικά προκειμένου να παρακάμψουν τις
αδυναμίες τους και να προσφέρουν τα πλεονεκτήματά τους. Στόχος του προβλήματος
είναι η ελαχιστοποίηση της συνολικά καταναλισκόμενης ενέργειας που απαιτείται για την παράδοση δεμάτων. Το δεύτερο πρόβλημα που προτείνεται σε αυτή την κατηγορία είναι το Πρόβλημα Ελαχιστοποίησης Ενέργειας Δρομολόγησης UAV με Παραλαβές και Παραδόσεις. Σε αυτό μοντελοποιούνται υπηρεσίες ταχυμεταφορών με χρήση UAV μεταξύ ιδιωτών και έχει εφαρμογή σε αγοραπωλησίες μέσω των μέσων κοινωνικής δικτύωσης. Στόχος είναι η ελαχιστοποίηση της ενέργειας που απαιτείται για την εκτέλεση του μεταφορικού έργου.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και ΔιοίκησηςKyriakakis_Nikolaos-Antonios_PhD_2022.pdfsignatures.pdfChania [Greece]Library of TUC2023-02-02Chania [Greece]Library of TUC2023-02-02application/pdfapplication/pdf4.1 MB331.1 kBembargoembargoKyriakakis_Nikolaos-Antonios_PhD_2022.pdfsignatures.pdfChania [Greece]Library of TUC2023-02-02Chania [Greece]Library of TUC2023-02-02application/pdfapplication/pdf4.1 MB331.1 kBembargoembargo
Kyriakakis Nikolaos-Antonios
Κυριακακης Νικολαος-Αντωνιος
Marinakis Ioannis
Μαρινακης Ιωαννης
Matsatsinis Nikolaos
Ματσατσινης Νικολαος
Migdalas, Athanasios
Stavroulakis Georgios
Σταυρουλακης Γεωργιος
Moustakis Vasilis
Μουστακης Βασιλης
Pardalos, Panos M
Sifaleras, Angelo
Πολυτεχνείο Κρήτης
Technical University of Crete
Μεθευρετικοί Αλγόριθμοι
Metaheuristic Algorithms
Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων
Vehicle Routing Problem
Μη Στελεχωμένα Εναέρια Οχήματα
Drones