論文の概要: A Sequential Framework for Urban Drone Delivery: Network Design, Vehicle Sizing, and Energy and Cost Assessment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.07808v1
- Date: Thu, 05 Nov 2026 10:49:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-06 21:50:50.659848
- Title: A Sequential Framework for Urban Drone Delivery: Network Design, Vehicle Sizing, and Energy and Cost Assessment
- Title(参考訳): 都市型ドローン配送のためのシークエンシャルフレームワーク:ネットワーク設計、車両サイズ、エネルギー・コスト評価
- Abstract要約: 韓国のソウルで、都市ドローン配達のためのシーケンシャルエンジニアリングフレームワークが紹介されている。
経路周波数は、配送需要を満たすために混合整数線形計画法を用いて決定される。
飛行距離と周波数、巡航性能、車両寸法を組み合わせて、月間エネルギー消費量、艦隊規模、ハブエリア、人員配置、運用コストを見積もる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8049701904919515
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A sequential engineering framework is presented for urban drone delivery, linking hub location, route planning, mission-specific vehicle sizing, and energy and operating cost assessment. Aggregate origin-destination demand is assumed known a priori. For each hub configuration, the maximum required link distance is minimized, and feasible routes that return to their departure hubs are generated. Route frequencies are determined using mixed-integer linear programming to satisfy delivery demand. The resulting range requirement guides motor-propeller selection and battery sizing to minimize vehicle takeoff mass. Flight distances and frequencies, cruise performance, and vehicle dimensions are combined to estimate monthly energy consumption, fleet size, hub area, staffing, and operating cost. The framework is applied to district-level Seoul delivery data. Increasing the number of hubs from one to four reduces the required range from 30.6 to 21.9 km and vehicle takeoff mass from 8.12 to 6.12 kg. Despite a 21.5% increase in total flight distance, monthly flight energy consumption decreases by 13.1%, from 15.2 to 13.2 MWh. Battery replacement is the largest vehicle-related operating expense, while operating cost per delivery increases from USD 1.18 to USD 2.20 because of higher rent and labor costs at the hubs. Among the designs evaluated, range-matched vehicles achieve the lowest operating cost in the two- and four-hub networks; a longer-range vehicle is least costly in the three-hub network. Sensitivity analyses further examine the effects of delivery demand and operating assumptions. The results demonstrate that reductions in vehicle mass and energy consumption do not necessarily lead to lower system operating cost.
- Abstract(参考訳): 都市部のドローン輸送、ハブ位置のリンク、ルート計画、ミッション固有の車両サイズ、エネルギーと運用コスト評価のためのシーケンシャルなエンジニアリングフレームワークが提示されている。
アグリゲート原産地需要は、先験として知られている。
各ハブ構成について、最大所要リンク距離を最小化し、出発ハブに戻す可能な経路を生成する。
経路周波数は、配送需要を満たすために混合整数線形計画法を用いて決定される。
その結果のレンジ要件は、車両の離陸質量を最小限に抑えるために、モータープロペラの選択とバッテリーサイズをガイドする。
飛行距離と周波数、巡航性能、車両寸法を組み合わせて、月間エネルギー消費量、艦隊規模、ハブエリア、人員配置、運用コストを見積もる。
この枠組みは、地方レベルのソウル配達データに適用される。
ハブの数を1から4に増やすと、所要距離は30.6から21.9km、離陸重量は8.12から6.12kgに減少する。
総飛行距離が21.5%増加したにも拘わらず、月間飛行エネルギー消費量は13.1%減少し、15.2MWhから13.2MWhとなった。
バッテリー交換は自動車関連で最大のコストであるが、ハブの賃料と労働費が高騰したため、配達1台あたりの運転コストは1.18ドルから2.20ドルに増加した。
評価された設計のうち、レンジマッチング車両は2ハブと4ハブのネットワークで最低の運用コストを達成している。
感度分析は、配送需要と運用仮定の影響をさらに調べる。
その結果,車両の大量消費とエネルギー消費の削減が必ずしもシステム運用コストの低下に繋がるとは限らないことが示唆された。
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