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Associate professor

Supervisor of Master's Candidates

School/Department:交通运输学院

Education Level:Postgraduate (Doctoral)

Contact Information:15005091983

Degree:Doctoral Degree in Engineering

Status:Employed

Alma Mater:福建师范大学

SiJing Cai

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Education Level:Postgraduate (Doctoral)

Alma Mater:福建师范大学

Research Focus

Current position: Home /Research Focus
智慧物流与低空经济中的人工智能策略研究

面向复杂场景的多模态协同决策与动态调度

向动态复杂场景的多目标协同优化与智能决策

本方向以优化算法为核心技术引擎,聚焦智慧物流与低空经济两大国家战略领域中的路径检索难题,致力于突破传统静态规划的局限性,解决动态环境下的多约束、多目标优化问题。研究融合运筹学、人工智能与时空大数据技术,为物流系统降本增效、低空经济规模化应用提供理论支撑与创新解决方案,推动“算法创新-场景验证-产业落地”的全链条突破。


核心研究内容

  1. 1. 智慧物流多层级路径优化算法

    • 动态需求驱动的智能检索框架:基于实时订单数据、交通流量与天气信息,构建混合整数规划(MIP)与元启发式算法(如NSGA-III、MOEA/D)融合的动态路径优化模型,实现仓储-转运-末端全链路分钟级响应。

    • 异构运力协同调度:研发面向“无人机-无人车-骑手”混合运力系统的分布式协同优化算法,结合图神经网络(GNN)与约束满足技术(CSP),平衡时效性、能耗与成本(如双11高峰期万级订单的实时调度)。

    • 绿色物流碳足迹优化:设计碳排放敏感的路径检索模型,集成新能源车辆续航约束与充电桩分布数据,开发基于帕累托前沿的多目标优化算法,助力“双碳”目标落地。

  2. 2. 低空经济无人机航路优化算法

    • 三维空域冲突消解与航路规划:提出时空立方体建模下的混合整数线性规划(MILP)算法,结合冲突检测规则(如ICAO标准),实现城市低空密集区无人机的实时避障与航路动态调整。

    • 复杂环境鲁棒性优化:针对山地、海岛等GNSS拒止场景,开发基于强化学习(RL)与贝叶斯优化的自适应路径检索算法,融合视觉SLAM与激光雷达数据,提升极端天气下的航线可靠性。

    • 空域资源分配博弈模型:构建多智能体博弈论框架,设计基于Shapley值的公平性优化算法,实现低空空域资源的动态分配与效率最大化。


培养特色与优势

  • 交通运输工程学生可深入物流系统优化与空域管理,物流工程学生聚焦智能调度算法与商业逻辑融合。

  • 团队具备模型研究基础,为论文撰写提供基础。


寄语未来

攻克物流“最后一公里”成本居高不下、低空经济“航路拥堵”等行业级难题;
 掌握“AI+运筹优化+边缘计算”的复合能力,成为智慧物流与低空经济领域的稀缺人才;
在真实产业场景中验证理论,推动学术成果与企业核心系统;