本发明属于无人机物流配送领域，尤其涉及一种基于智能无人机的包裹派送方法及系统。
背景技术：
1、随着电子商务和在线购物的兴起，包裹派送业务面临着日益增加的挑战。传统的包裹派送方式存在诸多挑战，包括派送时间不确定、人力成本高昂、交通拥堵等问题。特别是在城市拥堵的道路上，传统的快递车辆往往难以及时到达目的地，导致派送延迟和效率低下。此外，偏远地区的包裹派送也存在一定的困难，由于道路条件恶劣或交通不便，导致快递车辆无法覆盖到位。因此，寻找一种快速、高效、灵活的包裹派送方式成为了亟待解决的问题。
2、近年来，随着低空经济的崛起和无人机技术的迅猛发展，包裹派送领域正在经历一场革命性的变革。低空经济以其高效、灵活的特点，为各行各业带来了全新的商机和发展空间。在此背景下，无人机技术作为低空经济的重要组成部分，成为解决包裹派送领域问题的关键技术之一。低空经济的兴起为包裹派送提供了新的方案。传统的地面运输方式受限于交通拥堵和路线限制，派送效率低下。而无人机作为低空经济的代表，能够快速穿越城市上空，直接从发货地点飞向目的地，大大缩短了派送时间，提高了效率。此外，无人机的成本相对较低，能够降低派送的运营成本，提升了派送的经济性。随着航空技术、人工智能和传感技术的不断进步，智能无人机的性能和功能得到了显著提升，其载重能力、续航时间、飞行稳定性和安全性等方面均取得了突破性进展，使得智能无人机成为了包裹派送领域的热门应用技术之一。因此，无人机在包裹派送领域的应用前景广阔，受到了广泛关注。
3、在实际的包裹派送过程中，单个无人机可能无法按时完成其派送任务，比如无人机发生故障或派送距离较远时。因此，引入无人机的接力配送成为了一种解决方案。接力配送是指通过多个无人机之间的协作，实现对包裹的连续派送，从而提高了派送效率和覆盖范围。在接力过程中，无人机之间可以共享任务信息和资源，相互协作完成派送任务，达到更高的派送效率。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于智能无人机的包裹派送方法及系统，调度中心接收和处理包裹接力请求，根据优先级排序选择接力无人机，并制定接力方案，确保包裹按照预定方案及时派送至目的地，提高了包裹派送的可靠性和安全性。
2、根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于智能无人机的包裹派送方法，所述方法包括以下步骤：
3、s1：调度中心接收包裹派送请求，确定所述包裹的派送类型，所述派送类型包括包裹首次派送和包裹接力派送；
4、s2：所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机，并向所述无人机发送派送任务指令；
5、s3：所述无人机根据接收的派送任务指令执行包裹派送任务；
6、s4：所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令；
7、s5：所述无人机接收所述调度指令，执行调度任务，所述调度任务包括以下至少之一：充电、返航、执行新的包裹派送任务。
8、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
9、若所述派送类型为包裹首次派送，则调度中心检查是否有新的包裹派送请求，更新空闲任务集合；
10、调度中心根据每个无人机的当前电量、负载情况、平均飞行速度以及包裹起点和终点、充电站位置信息生成充电站可达图，标识出每个无人机可到达的充电站；
11、调度中心根据可达图和派送的时限要求将任务表中的任务分配给无人机，生成初始配送方案，并生成无人机包裹派送方案表，从任务表中删除已分配的派送任务。
12、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
13、若所述派送类型为包裹接力派送，则调度中心检查是否有新的包裹接力请求，更新待接力包裹集合；
14、调度中心按照待接力包裹集合中待接力包裹的优先级次序，依次为每个包裹制定包裹接力方案；
15、对于待接力包裹集合中每一个待接力包裹，调度中心查找位置离目的地更近的下一个快递站点；
16、调度中心查询所述待派送包裹的位置附近的充电站处于等待队列的无人机，并筛选出满足预设条件的候选接力无人机集合；
17、调度中心从候选接力无人机集合中选择离当前包裹位置最近且等待充电时间更长的无人机作为接力无人机，向其发送接力指令。
18、优选地，所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令包括：
19、所述状态信息包括无人机的剩余电量、无人机和充电站的位置信息；
20、调度中心接收接力无人机卸载包裹后向调度中心发送的返航请求，其中包括无人机的当前位置信息和剩余电量信息；
21、调度中心判断接力无人机的剩余电量，如果剩余电量不足以返航，则调度中心向接力无人机发出充电指令；否则，调度中心计算位于当前快递驿站充电平台的充电排队时间以及接力无人机在初始位置的充电平台的充电排队时间，比较二者的大小，根据比较结果向接力无人机发送返航指令或者向接力无人机发送继续执行原配送任务的指令。
22、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
23、所述调度中心根据下式计算派送包裹的综合优先级，根据所述综合优先级确定包裹的派送方案：
24、ki＝w1×si+w2×gi
25、其中，ki为包裹pi的综合优先级，si为包裹pi的优先级得分，gi为包裹pi的剩余配送时间得分，w1、w2分别为包裹的优先级得分权重和剩余配送时间得分权重，满足w1+w2＝1。
26、根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种基于智能无人机的包裹派送系统，所述系统包括调度中心和无人机：
27、调度中心接收包裹派送请求，确定所述包裹的派送类型，所述派送类型包括包裹首次派送和包裹接力派送；
28、所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机，并向所述无人机发送派送任务指令；
29、所述无人机根据接收的派送任务指令执行包裹派送任务；
30、所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令；
31、所述无人机接收所述调度指令，执行调度任务，所述调度任务包括以下至少之一：充电、返航、执行新的包裹派送任务。
32、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
33、若所述派送类型为包裹首次派送，则调度中心检查是否有新的包裹派送请求，更新空闲任务集合；
34、调度中心根据每个无人机的当前电量、负载情况、平均飞行速度以及包裹起点和终点、充电站位置信息生成充电站可达图，标识出每个无人机可到达的充电站；
35、调度中心根据可达图和派送的时限要求将任务表中的任务分配给无人机，生成初始配送方案，并生成无人机包裹派送方案表，从任务表中删除已分配的派送任务。
36、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
37、若所述派送类型为包裹接力派送，则调度中心检查是否有新的包裹接力请求，更新待接力包裹集合；
38、调度中心按照待接力包裹集合中待接力包裹的优先级次序，依次为每个包裹制定包裹接力方案；
39、对于待接力包裹集合中每一个待接力包裹，调度中心查找位置离目的地更近的下一个快递站点；
40、调度中心查询所述待派送包裹的位置附近的充电站处于等待队列的无人机，并筛选出满足预设条件的候选接力无人机集合；
41、调度中心从候选接力无人机集合中选择离当前包裹位置最近且等待充电时间更长的无人机作为接力无人机，向其发送接力指令。
42、优选地，所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令包括：
43、所述状态信息包括无人机的剩余电量、无人机和充电站的位置信息；
44、调度中心接收接力无人机卸载包裹后向调度中心发送的返航请求，其中包括无人机的当前位置信息和剩余电量信息；
45、调度中心判断接力无人机的剩余电量，如果剩余电量不足以返航，则调度中心向接力无人机发出充电指令；否则，调度中心计算位于当前快递驿站充电平台的充电排队时间以及接力无人机在初始位置的充电平台的充电排队时间，比较二者的大小，根据比较结果向接力无人机发送返航指令或者向接力无人机发送继续执行原配送任务的指令。
46、优选地，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
47、所述调度中心根据下式计算派送包裹的综合优先级，根据所述综合优先级确定包裹的派送方案：
48、ki＝w1×si+w2×gi
49、其中，ki为包裹pi的综合优先级，si为包裹pi的优先级得分，gi为包裹pi的剩余配送时间得分，w1、w2分别为包裹的优先级得分权重和剩余配送时间得分权重，满足w1+w2＝1。
50、有益效果：本发明通过调度中心接收和处理包裹接力请求，根据优先级排序选择接力无人机，并制定接力方案，确保包裹按照预定方案及时派送至目的地，提高了包裹派送的可靠性和安全性。
51、通过参照以下附图及对本发明的具体实施方式的详细描述，本发明的特征及优点将会变得清楚。
1.一种基于智能无人机的包裹派送方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
6.一种基于智能无人机的包裹派送系统，所述系统包括调度中心和无人机，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述调度中心实时监控所述无人机和充电站的状态得到状态信息，根据所述状态信息向所述无人机发送调度指令包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述调度中心根据所述包裹的派送类型和包裹派送的综合优先级确定所述派送类型对应的包裹派送方案和执行包裹派送的无人机包括：
