[发明专利]一种城市空中交通的物流需求预测方法及系统

说明书

本发明提供了一种城市空中交通的物流需求预测方法及系统，属于城市物流交通技术领域，该方法包括：交通生成阶段：预测得到各交通小区的物流吸引量和产生量；交通分布阶段：根据预测得到的各交通小区的物流吸引量和产生量，分析得到各交通小区之间的出行交换量；方式划分阶段：根据各交通小区之间的出行交换量，结合安全、时间、费用成本，分析轻小型UAV在城市物流中的分担率，预测得到该方式的OD分布矩阵；交通分配阶段：设计无人机物流航路网，并将预测得到的地面和空中交通方式的流量分配至对应路网上，完成城市空中交通物流的需求预测。解决了城市无人机物流的流量预测问题。

技术领域

本发明属于城市物流交通技术领域，尤其涉及以轻小型物流无人机为主要运载工具的一种城市空中交通的物流需求预测方法及系统。

背景技术

如今城市居民工作生活节奏加快，对便捷服务需求明显增加，大量电商、快递、外卖行业为提高运营效率不断扩招派送骑手，增加骑手小时派送单量，加之骑手所用交通工具以摩托、电瓶车居多，载具加油或充电时间短、体积小、成本低、速度快，导致骑手为完成大量派送业务与行人甚至是车辆抢夺路权，难以管理，影响市容，产生许多交通拥堵和事故，各方亟需更安全、更高效的高价值城市物流方式。而可用于城市物流运输的无人驾驶航空器体积大部分用于容纳货物，重量仅15kg左右，速度可达40km/h，航线与地面交通不产生冲突，可自主完成运输任务并受专业人员远程监控，适合完成城市范围内的快递、外卖等运输任务，一定程度上能够减轻地面交通压力，优化物流派送人员工作结构，满足城市居民的快递、外卖、药品等高价值、小体积、强时效的物流需求。

目前，我国民用无人机供给侧发展迅速，如四川、广东省拥有无人机整机研发制造、飞行控制系统、任务载荷系统、应用软硬件为一体的产业链，为工业级无人机产业提供了技术和人才支持。但是，民用无人机作为航空器，不同于其科技产品，相关的适航审定、空域申请、运营管理等政策相对滞后，尤其是“黑飞”问题频出，国家对民用飞行器的管控日趋严格。而且随着新型通信技术的成熟应用，未来城市上空空域单位面积内可能同时有数千架无人机运行，对城市空中交通管理也提出了更高的要求。因此，为确保物流无人机能够安全、合法、高效地运营，也应重视城市物流需求侧，通过定性和定量的方式研究其适合运营的环境、服务能满足的城市物流需求、运营的发展规模和阶段等十分重要。

现有的城市交通需求预测利用传统交通规划四阶段模型对基于各种地面交通方式的城市居民出行需求或物流需求进行预测，其中，在出行需求预测方面，影响城市发展的各种不确定性因素如城市人口、就业岗位及其分布，以及地面公共交通线路布设、票价政策和城市经济发展水平等因素都对客流有较大影响，因此客流预测着眼于对城市交通运行状况、出行需求结构等的定量分析；在地面物流需求预测方面，由于其着力于解决大型物流基础设施、物流设备建设布局及城市对外运输通道交通影响问题，服务于经济发展要求，对城市物流需求总量及流向的定性分析较多，对于物流需求的空间结构和分布特征等则较少反映。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种城市空中交通的物流需求预测方法及系统，对于以外卖、快递等为城市居民生活服务的城市物流，空中交通方式无人机可满足高价值、小体积、强时效的物流需求，本发明解决了城市无人机物流的流量预测问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种城市空中交通的物流需求预测方法，包括以下步骤：

S1、交通生成阶段：获取已知各交通小区包括现状物流产生量和吸引量的现状物流OD矩阵，并预测得到各交通小区的物流吸引量和产生量；

S2、交通分布阶段：根据预测得到的各交通小区的物流吸引量和产生量，分析得到各交通小区之间的出行交换量；

S3、方式划分阶段：根据各交通小区之间的出行交换量，结合安全、时间、费用成本，分析轻小型UAV在城市物流中的分担率，预测得到该方式的OD分布矩阵；