随着电子商务行业的飞速发展,物流需求量急剧增涨的同时也要求物流企业不断提升自身的服务水平,无人机配送成为了越来越多物流企业作为配送末端的配送工具。无人机在配送过程中可以在空间上避免拥堵,不受城市道路状况的影响,无人机和车辆的协同作业,能够形成高低搭配,一般由无人机负责小型和距离较近的包裹,车辆负责大型和距离较远的包裹,这样一来能够大幅提高末端配送的配送效率。但是在实际的配送作业过程中,由于恶劣天气或者临时的空中管制等原因,在某些时间窗下无人机无法起飞进行配送,给原定配送计划带来不同程度的冲击,若不及时对原有的配送计划进行适时的调整,会造成配送作业的无序和配送延期,以致降低物流企业的服务效率。为避免出现上述问题,考虑异常天气影响的无人机和车辆协同配送问题具有重要的研究意义和研究价值,已受到各方的关注。本文重点针对异常天气影响情况下的无人机与车辆协同作业问题,根据禁飞时间窗,采用适时改变配送计划的方案,对车辆和无人机进行合理分工。获得主要结论如下:首先,本文介绍了无人机技术的发展状况,论证了当前将无人机用于物流配送作业的可行性和优越性,阐明了本文对理论研究和实际应用的意义和价值,综述了当前相关领域的研究现状。其次,梳理出与本文问题相关的理论知识,基于无人机和车辆协同配送模式,充分考虑配送作业过程的作业约束和天气状况的影响,以配送成本最小为优化目标建立了数学规划模型。进一步针对问题的特点设计了改进的遗传算法求解,并使用该算法求解了有两个禁飞时间窗的配送场景,将新方案与传统配送方案对比,证明了无人机协同配送是物流配送环节中的重要组成部分。最后,通过求解不同规模的算例,验证了本文所提出算法的有效性和优越性,同时说明了本文所获得的方案可以为受异常天气影响的无人机和车辆协同配送提供决策支持。