In addition to its crucial impact on customer satisfaction, last-mile delivery (LMD) is notorious for being the most time-consuming and costly stage of the shipping process. Pressing environmental concerns combined with the recent surge of e-commerce sales have sparked renewed interest in automation and electrification of last-mile logistics. To address the hurdles faced by existing robotic couriers, this paper introduces a customer-centric and safety-conscious LMD system for small urban communities based on AI-assisted autonomous delivery robots. The presented framework enables end-to-end automation and optimization of the logistic process while catering for real-world imposed operational uncertainties, clients' preferred time schedules, and safety of pedestrians. To this end, the integrated optimization component is modeled as a robust variant of the Cumulative Capacitated Vehicle Routing Problem with Time Windows, where routes are constructed under uncertain travel times with an objective to minimize the total latency of deliveries (i.e., the overall waiting time of customers, which can negatively affect their satisfaction). We demonstrate the proposed LMD system's utility through real-world trials in a university campus with a single robotic courier. Implementation aspects as well as the findings and practical insights gained from the deployment are discussed in detail. Lastly, we round up the contributions with numerical simulations to investigate the scalability of the developed mathematical formulation with respect to the number of robotic vehicles and customers.


翻译:除了对客户满意度有关键影响外,最后一公里配送(LMD)还因是运输流程中最耗时、成本最高的环节而饱受诟病。当前紧迫的环境问题与近期电子商务销售额的激增,重新引发了人们对最后一公里物流自动化与电气化的关注。为应对现有机器人快递员面临的挑战,本文提出了一种面向小范围城市社区、以客户为中心且注重安全性的LMD系统,该系统基于人工智能辅助的自主配送机器人。所提出的框架能够实现物流流程的端到端自动化与优化,同时兼顾现实世界中存在的运营不确定性、客户偏好的时间安排以及行人安全。为此,集成的优化组件被建模为具有时间窗的累积容量车辆路径问题的鲁棒变体,其中在不确定行驶时间下构建路线,目标是最小化配送总延迟(即客户的总等待时间,该因素可能对客户满意度产生负面影响)。我们通过在一所大学校园内使用单台机器人快递员进行的实际试验,展示了所提出的LMD系统的实用性。文中详细讨论了实施细节以及从部署中获得的发现与实践经验。最后,我们通过数值模拟对研究成果进行补充,以探究所建立的数学模型在机器人车辆和客户数量方面的可扩展性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2023年1月5日
VIP会员
最新内容
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
4+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
10+阅读 · 7月19日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】SLAM相关资源大列表
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年8月18日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员