一种动态物流调度方法技术

本发明专利技术公开了一种动态物流调度方法。本发明专利技术的目的在于实时响应动态物流请求，将实时的动态物流请求更新到已有的物流配送路径中，重新形成最优的车辆配送路径，使得预先设定的目标最优化。该调度方法可以快速响应新增订单动态请求和撤销订单请求，为了响应新增订单请求，本发明专利技术引入了一种实时插入算法进行新增订单插入计算；为了响应撤销订单请求，本发明专利技术对撤销订单请求在不同情况下的处理方案进行了优化。本发明专利技术为了高效快速的响应动态物流请求，引入了新增订单与配送路线的拟合度，拟合度越大，新增订单请求被添加到该配送路线的可行性越高，引入拟合度后，能大大减少新增订单选择配送路线的计算代价。

【技术实现步骤摘要】
一种动态物流调度方法
本专利技术属于物流调度领域，具体涉及动态物流请求调度方法和一种实时插入方法实现。
技术介绍
在经济发展的大力推动下，现在物流成为企业管理的重要组成部分，不仅因为物流在企业总成本中占有较高的比例，更是因为物流活动对企业服务水平的影响，优秀的物流服务直接影响到客户对企业的忠诚度，因此，降低物流消耗成本，提高物流运行效率已经成为公认的能有效提高企业竞争力的重要途径之一。在以往的物流配送活动中，企业都是将批量订单进行静态分配配送，而随着我国通信网络，智能手机通讯手段的快速普及加上电商购物的便捷特点，人民群众随时随地发出物流请求已经成为一种常态。面对这种实时动态的物流请求，需要企业物流配送服务具有快速响应的能力，尽快处理动态物流请求。这种快速响应能力已经成为企业的核心竞争力之一。在物流配送途中，对于重量，体积较大的货物来说，如果进行卸货时，货物恰好处于车厢最外层，则无需进行额外的挪货代价，减少了物流配送中的装卸时间，极大的提高了物流配送体验。而目前国内外对于动态物流请求调度中考虑到这种订单中的货物的先进后出限制条件的研究极少，也存在动态调度求解时间过长等诸多不足。
技术实现思路
为了更加高效的响应动态物流请求并保证订单货物遵循先进后出限制条件，本专利技术提出了一种动态物流调度方法。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。一种动态物流调度方法，其特征在于实时响应动态物流请求，将实时的动态物流请求更新到已有的物流配送路径中，重新形成最优的车辆配送路径，使得更新后新的路径代价与原有路径代价的差值最小。进一步地，实时动态物流请求包括新增订单请求和撤销订单请求。进一步地，每种动态请求对应的订单都包括货物的体积、重量和货物种类；每种动态请求都包含一个取货请求和一个送货请求；取货请求对于一个取货地址，送货请求对应一个送货地址，取货地址和送货地址属于不同地址。进一步地，对于动态请求的取货请求和送货请求，取货动作一定要在送货动作之前发生。进一步地，对于新增订单请求的处理,引入实时插入算法将订单插入到已有配送路径中，实时插入算法包括如下步骤：(1)将新增订单请求按照取货请求和送货请求分别生成取货任务和送货任务；(2)对于(1)中新生成的两个任务，引入拟合度用来计算两个任务的地址之间的连线与现有配送路线的拟合程度；(3)依次选择与新增订单拟合度最高的配送路线，引入贪婪插入算法将步骤(1)中的两个任务插入到配送计划路线中，直到找到一条新增代价最小的路线；(4)更新配送路线。进一步地，所述贪婪插入算法包括：1)用R代表车辆计划行驶路线，有向线段PD是由新增订单需求X的取货任务点和送货任务点所确定的直线线段；离点P和D最近的点为P'和D'，比较将P插入到P'前后的行驶距离变化，若插入到P'前的总行驶距离小于插入P'点之后的总行驶距离，则将P插入到P'之前，并检查插入P点后车辆的载重与体积以及车上个订单的先进后出限制条件是否得到满足，如果不能得到满足，则将P点继续往路径R中迁移插入，直到找到所有上述条件得到满足的物流配送顺序，即可将P插入到该顺序点；反之则将P插入到P'之后，并如上所述依次向后寻找满足车辆载重，体积以及先进后出限制条件的物流配送顺序，直到找到某个顺序，可以满足上述所有限制条件，则P点贪婪插入完成；2)比较将D插入到D'前后的行驶距离变化，若插入到D'前的总行驶距离小于插入D'点之后的总行驶距离，则将D插入到D'之前，并检查插入D点之后车上各订单的先进后出限制条件是否得到满足和P点是否在D点之前，如果不能满足各订单的先进后出条件但满足P点在D点之前，则可以将D点继续往前插入到路径中；如果不满足P点在D点之前，则必须将D点往后插入到路径中，直到既满足各订单先进后出限制条件也满足P点在D点之前；反之将D点插入D'之后，检查上述两个限制条件是否得到满足，如若都满足，则D点的贪婪插入过程结束，否则将D'继续往后插入到路径中，直到满足上述两个限制条件。进一步地，对于撤销原有订单请求的动态物流请求，直接将订单从其所属的配送路线中删除，然后引入禁忌搜索算法对删除订单后的配送路线进行重优化计算。进一步地，禁忌搜索算法的执行过程如下：1)对于路径R，计算路径行驶距离代价值f(R)；2)初始化路径时间距离矩阵M,禁忌表T,历史最佳路径代价best_f；3)判断是否满足终止条件不满足继续执行，满足则停止；4)构造R的邻域，用N(S)表示；5)计算领域N(S)中所有路径的代价值；6)找到具有最小路径代价值的最佳禁忌或者非禁忌移动；7)如果满足愿望条件则执行最佳禁忌移动，否则执行最佳非禁忌移动；8)更新当前路径，路径代价值f，历史最优路径代价best_f，禁忌表；9)执行步骤(3)。进一步地，更新后的配送计划路线必须满足货物先进后出的限制条件，货物的先进后出限制条件是指，在服务订单的送货请求时，订单的货物必须在车辆的车厢最外层。进一步地，更新后的配送计划必须保证车辆的载重以及体积限制得到保证。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：本专利技术对于新增订单请求，通过一种实时插入算法将新增订单添加到已有配送路径中；对于撤销订单请求，采用直接从配送路线中删除订单对应的两个任务节点的方法，再利用禁忌搜索算法对删除订单对应的两个任务节点后的配送路线进行重优化；为了高效快速的响应动态物流请求，对于实时插入算法，引入了新增订单与配送路线的拟合度，拟合度用来估计新增订单请求被添加到某条路线的概率。拟合度越大，新增订单请求被添加到该配送路线的可行性越高，引入拟合度后，能大大减少新增订单选择配送路线的计算代价。附图说明图1动态物流调度流程图。图2为新增订单请求与车辆配送路线关系图。图3为车辆配送路线是否符合先进后出限制条件示意图。具体实施方式为了是本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，进行进一步的详细说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。1.动态物流请求处理图1是动态物流调度流程图，其中对于新增订单请求和撤销订单请求详细处理方法如下：1.1新增订单请求处理方法企业进行物流配送服务途中，调度中心接收到新增订单请求，此时企业有两种选择。第一种选择是接受订单；第二种是选择拒绝订单。本专利技术主要考虑第一种情况下的调度方法，此时企业物流调度中心拥有两种选择，第一种选择是选择一辆没有任何配送任务的车辆去服务新增订单；第二种选择是考虑将新增订单添加到现有的配送计划中，以节约成本，如果第二种选择无法满足需求，则考虑第一种选择。附图1描述了新增订单请求与现有某条配送计划路线的关系，有向线段PD是由新增订单需求X的取货任务点和送货任务点所确定的直线线段，有向曲线R代表车辆计划行驶路线，曲线R中的中间节点代表车辆途经点。为计算线段PD与曲线R的拟合度，步骤如下：1)从曲线R的各个途径点集合中分别找出同点P和D最近的点P'和D',定义P'D'确定的直线为R'；假设P'和D'重合，则选择P和D中任意一个点，重新选择一个与其次最近点作为新的最近点，例如选择P的次最近点作为P'；2)定义PD同R'的夹角为α,α∈[0，π],，则计算新增订单需求X同车辆计划行驶路线的拟合度为：其中|P'-P|,|D'-D|为两点之间的距离，C>0为常量，通常取C为所在地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态物流调度方法，其特征在于实时响应动态物流请求，将实时的动态物流请求更新到已有的物流配送路径中，重新形成最优的车辆配送路径，使得更新后新的路径代价与原有路径代价的差值最小。

【技术特征摘要】
1.一种动态物流调度方法，其特征在于实时响应动态物流请求，将实时的动态物流请求更新到已有的物流配送路径中，重新形成最优的车辆配送路径，使得更新后新的路径代价与原有路径代价的差值最小。2.根据权利要求1所述的一种动态物流调度方法,其特征在于实时动态物流请求包括新增订单请求和撤销订单请求，路径代价是车辆行驶距离。3.根据权利要求2所述的一种动态物流调度方法，其特征在于每种动态请求对应的订单都包括货物的体积、重量和货物种类；每种动态请求都包含一个取货请求和一个送货请求；取货请求对于一个取货地址，送货请求对应一个送货地址，取货地址和送货地址属于不同地址。4.根据权利要求3所述的一种动态物流调度方法，其特征在于对于动态请求的取货请求和送货请求，取货动作一定要在送货动作之前发生。5.根据权利要求2所述的一种动态物流调度方法，其特征在于对于新增订单请求的处理,引入实时插入算法将订单插入到已有配送路径中，实时插入算法包括如下步骤：（1）将新增订单请求按照取货请求和送货请求分别生成取货任务和送货任务；（2）对于（1）中新生成的两个任务，引入拟合度用来计算两个任务的地址之间的连线与现有配送路线的拟合程度；（3）依次选择与新增订单拟合度最高的配送路线，引入贪婪插入算法将步骤（1）中的两个任务插入到配送计划路线中，直到找到一条新增代价最小的路线；（4）更新配送路线。6.根据权利要求5所述的一种动态物流调度方法，其特征在于所述贪婪插入算法包括：用R代表车辆计划行驶路线，有向线段PD是由新增订单需求X的取货任务点和送货任务点所确定的直线线段；离点P和D最近的点为P'和D'，比较将P插入到P'前后的行驶距离变化，若插入到P'前的总行驶距离小于插入P'点之后的总行驶距离，则将P插入到P'之前，并检查插入P点后车辆的载重与体积以及车上个订单的先进后出限制条件是否得到满足，如果不能得到满足，则将P点继续往路径R中迁移插入，直到找到所有上述条件得到满足的物流配送顺序，即可将P插入到该顺序点；反之则将P插入到P'之后，并如上所述依...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘发贵，易辰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44