[發(fā)明專利]一種城市空中交通的物流需求預測方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114066062B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 趙博幟;姚迪;李誠龍;黃龍楊;史曉紅
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/083;G06Q10/0635;G06F30/18
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

本發(fā)明提供了一種城市空中交通的物流需求預測方法及系統(tǒng)，屬于城市物流交通技術領域，該方法包括：交通生成階段：預測得到各交通小區(qū)的物流吸引量和產生量；交通分布階段：根據預測得到的各交通小區(qū)的物流吸引量和產生量，分析得到各交通小區(qū)之間的出行交換量；方式劃分階段：根據各交通小區(qū)之間的出行交換量，結合安全、時間、費用成本，分析輕小型UAV在城市物流中的分擔率，預測得到該方式的OD分布矩陣；交通分配階段：設計無人機物流航路網，并將預測得到的地面和空中交通方式的流量分配至對應路網上，完成城市空中交通物流的需求預測。解決了城市無人機物流的流量預測問題。

技術領域

本發(fā)明屬于城市物流交通技術領域，尤其涉及以輕小型物流無人機為主要運載工具的一種城市空中交通的物流需求預測方法及系統(tǒng)。

背景技術

如今城市居民工作生活節(jié)奏加快，對便捷服務需求明顯增加，大量電商、快遞、外賣行業(yè)為提高運營效率不斷擴招派送騎手，增加騎手小時派送單量，加之騎手所用交通工具以摩托、電瓶車居多，載具加油或充電時間短、體積小、成本低、速度快，導致騎手為完成大量派送業(yè)務與行人甚至是車輛搶奪路權，難以管理，影響市容，產生許多交通擁堵和事故，各方亟需更安全、更高效的高價值城市物流方式。而可用于城市物流運輸的無人駕駛航空器體積大部分用于容納貨物，重量僅15kg左右，速度可達40km/h，航線與地面交通不產生沖突，可自主完成運輸任務并受專業(yè)人員遠程監(jiān)控，適合完成城市范圍內的快遞、外賣等運輸任務，一定程度上能夠減輕地面交通壓力，優(yōu)化物流派送人員工作結構，滿足城市居民的快遞、外賣、藥品等高價值、小體積、強時效的物流需求。

目前，我國民用無人機供給側發(fā)展迅速，如四川、廣東省擁有無人機整機研發(fā)制造、飛行控制系統(tǒng)、任務載荷系統(tǒng)、應用軟硬件為一體的產業(yè)鏈，為工業(yè)級無人機產業(yè)提供了技術和人才支持。但是，民用無人機作為航空器，不同于其科技產品，相關的適航審定、空域申請、運營管理等政策相對滯后，尤其是“黑飛”問題頻出，國家對民用飛行器的管控日趨嚴格。而且隨著新型通信技術的成熟應用，未來城市上空空域單位面積內可能同時有數千架無人機運行，對城市空中交通管理也提出了更高的要求。因此，為確保物流無人機能夠安全、合法、高效地運營，也應重視城市物流需求側，通過定性和定量的方式研究其適合運營的環(huán)境、服務能滿足的城市物流需求、運營的發(fā)展規(guī)模和階段等十分重要。

現有的城市交通需求預測利用傳統(tǒng)交通規(guī)劃四階段模型對基于各種地面交通方式的城市居民出行需求或物流需求進行預測，其中，在出行需求預測方面，影響城市發(fā)展的各種不確定性因素如城市人口、就業(yè)崗位及其分布，以及地面公共交通線路布設、票價政策和城市經濟發(fā)展水平等因素都對客流有較大影響，因此客流預測著眼于對城市交通運行狀況、出行需求結構等的定量分析；在地面物流需求預測方面，由于其著力于解決大型物流基礎設施、物流設備建設布局及城市對外運輸通道交通影響問題，服務于經濟發(fā)展要求，對城市物流需求總量及流向的定性分析較多，對于物流需求的空間結構和分布特征等則較少反映。

發(fā)明內容

針對現有技術中的上述不足，本發(fā)明提供的一種城市空中交通的物流需求預測方法及系統(tǒng)，對于以外賣、快遞等為城市居民生活服務的城市物流，空中交通方式無人機可滿足高價值、小體積、強時效的物流需求，本發(fā)明解決了城市無人機物流的流量預測問題。

為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

本方案提供一種城市空中交通的物流需求預測方法，包括以下步驟：

S1、交通生成階段：獲取已知各交通小區(qū)包括現狀物流產生量和吸引量的現狀物流OD矩陣，并預測得到各交通小區(qū)的物流吸引量和產生量；

S2、交通分布階段：根據預測得到的各交通小區(qū)的物流吸引量和產生量，分析得到各交通小區(qū)之間的出行交換量；

S3、方式劃分階段：根據各交通小區(qū)之間的出行交換量，結合安全、時間、費用成本，分析輕小型UAV在城市物流中的分擔率，預測得到該方式的OD分布矩陣；