斯坦福大學(xué)提出新無(wú)人交付方案，更適合城市使用環(huán)境

2020-06-09 08:59:15來(lái)源：無(wú)人機(jī)網(wǎng) 關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)閱讀量：24671

導(dǎo)讀：斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種方法，使數(shù)百種無(wú)人機(jī)使用公共汽車(chē)或有軌電車(chē)，以重新設(shè)計(jì)包裹在城市中的分配方式。

　　斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種方法，使數(shù)百種無(wú)人機(jī)使用公共汽車(chē)或有軌電車(chē)，以重新設(shè)計(jì)包裹在城市中的分配方式。如果這樣的解決方案能夠擴(kuò)展規(guī)模，它可以減少送貨車(chē)的擁擠和能源消耗，同時(shí)延長(zhǎng)無(wú)人機(jī)可以運(yùn)送包裹的距離。

　　到目前為止，我們所見(jiàn)的大多數(shù)送貨無(wú)人機(jī)都在郊區(qū)拋棄包裹，這是有原因的。城市中心可能是動(dòng)態(tài)環(huán)境，充滿(mǎn)了意料之外的障礙，并且仍然不允許無(wú)人機(jī)在城市中自由飛行。但是研究人員說(shuō)，使用公共交通工具可以使無(wú)人駕駛飛機(jī)的飛行距離增加到360%。

　　該團(tuán)隊(duì)在本周在線2020 IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)(ICRA)上發(fā)表的一篇論文中寫(xiě)道：“我們的方法致力于大程度地縮短完成任何交付的時(shí)間。通過(guò)結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，我們可以實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)利益和社會(huì)影響。”

　　這種方法涉及無(wú)人駕駛飛機(jī)在公共汽車(chē)和有軌電車(chē)的外部搭便車(chē)，可以幫助克服當(dāng)今無(wú)人駕駛飛機(jī)有限的旅行能力。例如，廣受歡迎的DJI Mavic 2能夠飛行的大距離為18公里，或往返約11英里。

　　斯坦福大學(xué)的系統(tǒng)可以處理多達(dá)200架無(wú)人機(jī)，運(yùn)送多達(dá)5,000個(gè)包裹。AI網(wǎng)絡(luò)適用于多8,000個(gè)站點(diǎn)的城市，并且專(zhuān)門(mén)在舊金山和華盛頓特區(qū)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。就此而言，舊金山市政運(yùn)輸局(SFMTA)覆蓋了150平方千米的區(qū)域，華盛頓大都會(huì)運(yùn)輸局(WMATA)占地面積約400平方千米。

　　多無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)不包括使用SFMTA或WMATA隧道。論文的合著者舒什曼·喬杜里(Shushman Choudhury)在一封電子郵件中提到，模擬不考慮任何物理基礎(chǔ)設(shè)施，而是依靠公交車(chē)站和無(wú)人機(jī)包裹倉(cāng)庫(kù)位置上的開(kāi)源數(shù)據(jù)。研究人員沒(méi)有咨詢(xún)SFMTA或WMATA官員，但是經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究以發(fā)現(xiàn)其他外部性或?qū)Τ鞘猩鐓^(qū)的潛在影響后，這才有意義。

　　作者將解決方案描述為類(lèi)似于為協(xié)調(diào)多種交通方式而開(kāi)發(fā)的按需移動(dòng)服務(wù)算法。與Uber，Lyft或其他將乘車(chē)共享選項(xiàng)與公共交通，電動(dòng)踏板車(chē)和步行相結(jié)合的公司一樣，該模型采用了兩層方法。

　　首先，上層使用接近優(yōu)的多項(xiàng)式時(shí)間任務(wù)分配算法將無(wú)人機(jī)分配給包裹交付序列。然后，下層通過(guò)定期在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上路由車(chē)隊(duì)來(lái)執(zhí)行分配，同時(shí)采用針對(duì)環(huán)境量身定制的高效有界次優(yōu)多智能體尋路技術(shù)。

　　該研究來(lái)自斯坦福智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(SISL)和自治系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。這項(xiàng)工作被題為“使用運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的高效大規(guī)模多無(wú)人機(jī)交付”，并被ICRA會(huì)議組織者提名為多機(jī)器人系統(tǒng)論文。該論文的作者，包括Choudhury和Mykel Kochenderfer，于去年發(fā)表了有關(guān)名為DREAMR的AI技術(shù)的研究，該技術(shù)能夠引導(dǎo)單個(gè)無(wú)人機(jī)，使用公共汽車(chē)和有軌電車(chē)來(lái)減少飛行時(shí)間并節(jié)省能源。

　　本周在ICRA上詳細(xì)介紹的多無(wú)人機(jī)方法假設(shè)可以從任何調(diào)度站獲取包裹。它還假設(shè)一架無(wú)人機(jī)一次可以攜帶一個(gè)包裹，并且無(wú)人機(jī)會(huì)在時(shí)間允許的情況下充電或更換電池。下一步可能包括考慮延誤和時(shí)間窗口等問(wèn)題。任何在舊金山使用過(guò)Muni巴士的人都知道交通和擁堵會(huì)極大地影響旅行時(shí)間。

　　該論文指出，未來(lái)的關(guān)鍵方向是進(jìn)行案例研究，以評(píng)估我們框架的運(yùn)營(yíng)成本，評(píng)估其對(duì)道路擁堵的影響，并考慮潛在的外部因素，例如噪聲污染和對(duì)城市社區(qū)的不同影響。

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