摘要:针对低空经济下车机协同配送受限于无人机固定载荷与电池配置、导致应用场景受限的问题,本文研究了考虑载荷-电池柔性配置的车机协同路由问题(Vehicle Routing Problem with Drones and Battery Allocation, VRPD-BA)。首先,提出了物理机理驱动的无人机能耗模型,设计了以任务需求为导向的机载模块电池与载荷动态配置策略,通过“载荷-电池”的柔性耦合实现对不同航程与载荷需求的自适应匹配。其次,提出了一种数据结构与启发式规则深度融合的智能优化方法。该方法基于模因算法框架,构建了面向柔性配置决策的能量-载荷映射数据结构以降维决策空间,并设计了嵌入能耗约束的启发式搜索算子,实现了配置策略和路由规划的协同优化。仿真结果表明:在小规模算例中所提算法能获得与数学规划求解器一致的最优解,且计算效能提升90%以上;在中、大规模算例中,其求解精度显著优于主流启发式方法,且经秩和检验显著性更优。研究证实,载荷-电池柔性配置策略能有效突破固定参数限制,在极端载荷与航程需求工况下具有更优适配性,为低空智能物流的高效调度提供理论依据与决策支持。