Building a model of the goods delivery system that uses unmanned aerial vehicles based on priority

Abstract

This paper considers the organization of a goods delivery pro-cess, which is ed as the study object. It has been established that the main problems that arise in this case can be caused, for example, by the imperfection of infrastructure and transport for delivery. This can be partially solved through the use of unmanned aerial vehicles for the delivery of goods, as well as by solving tasks related to effective control over their movement. However, there is another issue associated with the insufficient efficiency of existing mathematical models of goods delivery systems involv-ing unmanned aerial vehicles since the maximum possible delivery speed is not provided. Therefore, there is a need to find a better solution to this problem. A model of the goods delivery system that uses unmanned aerial vehicles based on priority has been built. The resulting model takes into account the intensity of requests and provides a shorter waiting time in the queue, and therefore a greater delivery speed.Models of single-channel and multichannel goods delivery sys-tems with failures and expectations were investigated according to probability. It was found that the devised goods delivery system is on average less loaded per unit of time and makes it possible to serve more orders while incoming orders are in line for less time. The same models have also been investigated according to the wait-ing time in the queue. It has been established that the devised goods delivery system provides a shorter waiting time in the queue. At the same time, the deviation between the theoretical and experimental values of probabilities and waiting time is 2 % and 3 %, respective-ly, which allows us to assert high accuracy of the results and the devised model as a whole.The results reported here could be used in practice in the absence of an extensive network of logistics and sales and remote-ness of recipients

Вдосконалено модель системи доставки товарів за допомогою безпілотних літальних апаратів згідно пріоритету. Отримана модель враховує інтенсивності запитів та забезпечує менший час очікування в черзі. Існують об`єктивні труднощі, пов`язані з організацією доставки товарів. Ці проблеми можна вирішити за рахунок використання безпілотних літальних апаратів для доставки товарів, а також за рахунок розв`язання задач ефективного управління рухом безпілотних літальних апаратів. Існуючі математичні моделі систем доставки товарів за допомогою безпілотних літальних апаратів є недостатньо ефективними, оскільки не забезпечують максимально можливу швидкість доставки товарів. Тому виникає потреба в пошуку більш кращого рішення цієї проблеми. Досліджено моделі одноканальних та багатоканальних систем доставки товарів з відмовами та очікуванням згідно імовірності. Встановлено, що вдосконалена система доставки товарів в середньому за одиницю часу є менш завантаженою та дозволяє обслуговувати більше замовлень, а вхідні замовлення менше часу перебувають у черзі. Також досліджено ці ж моделі згідно часу очікування в черзі. Встановлено, що вдосконалена система доставки товарів забезпечує менший час очікування в черзі. При цьому відхилення між теоретичними та експериментальними значеннями імовірностей та часу очікування складає 2% та 3%, відповідно, що дозволяє стверджувати про високу точність отриманих результатів та запропонованої моделі в цілому. Отримані дані дозволяють оптимально прорахувати співвідношення майбутнього доходу та витрат, що є життєво важливим при бізнес-плануванні та здійснення оперціайної діяльності. Також вони дозволяють спрогнозувати можливості системи витримувати пікові навантаження замовлень, можливості масштабування логістичних систем та виявити «вузькі» місця у забезпеченні.