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斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種方法，使數(shù)百種無人機(jī)使用公共汽車或有軌電車，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，它可以減少送貨車的擁擠和能源消耗，同時(shí)延長無人機(jī)可以運(yùn)送包裹的距離。
到目前為止，我們所見的大多數(shù)送貨無人機(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，充滿了意料之外的障礙，并且仍然不允許無人機(jī)在城市中自由飛行。但是研究人員說，使用公共交通工具可以使無人駕駛飛機(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。通過結(jié)合兩者的優(yōu)勢，我們可以實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)利益和社會(huì)影響。”
這種方法涉及無人駕駛飛機(jī)在公共汽車和有軌電車的外部搭便車，可以幫助克服當(dāng)今無人駕駛飛機(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，并且專門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，而是依靠公交車站和無人機(jī)包裹倉庫位置上的開源數(shù)據(jù)。研究人員沒有咨詢SFMTA或WMATA官員，但是經(jīng)過進(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似于為協(xié)調(diào)多種交通方式而開發(fā)的按需移動(dòng)服務(wù)算法。與Uber，Lyft或其他將乘車共享選項(xiàng)與公共交通，電動(dòng)踏板車和步行相結(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)分配算法將無人機(jī)分配給包裹交付序列。然后，下層通過定期在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上路由車隊(duì)來執(zhí)行分配，同時(shí)采用針對環(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)無人機(jī)，使用公共汽車和有軌電車來減少飛行時(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)一架無人機(jī)一次可以攜帶一個(gè)包裹，并且無人機(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)間窗口等問題。任何在舊金山使用過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，未來的關(guān)鍵方向是進(jìn)行案例研究，以評估我們框架的運(yùn)營成本，評估其對道路擁堵的影響，并考慮潛在的外部因素，例如噪聲污染和對城市社區(qū)的不同影響。
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