实时收派件一体的路径规划系统技术方案

本发明专利技术提供了一种实时收派件一体的路径规划系统，用于根据收件订单以及派件订单为快递员实时规划路径从而得到最优路径，其特征在于，包括：规划方案存储模块、派件订单存储模块、初始化模块、事件管理模块、方案优化模块以及备选方案生成模块。初始化模块通过聚类算法对派件订单进行聚类处理得到复数个子类，依次给每个子类分配复数个快递员从而形成复数个分配方案，并通过路径规划算法根据分配方案依次生成快递员的初始路径。事件管理模块实时监控收件订单。路径优化模块通过优化方法进行优化得到优化方案。备选方案生成模块根据利用方案生成方法生成多个备选方案。规划方案存储模块根据备选方案以及优化方案实时更新规划方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
实时收派件一体的路径规划系统


[0001]本专利技术具体涉及一种实时收派件一体的路径规划系统。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的高速增长，交通运输环境的不断改善以及信息技术的显著提高，我国快递行业迅猛发展。时效性是快递行业的一个重要指标，为所有快递员规划出里程总和最小的路径从而满足所有客户的及时送件取件需求是研究人员所追求的目标。
[0003]传统的路径规划主要是依靠调度员或快递员个人经验完成，这样不仅需要耗费巨大的人力资源，带来欠佳的规划效果，并且耗费了反馈客户的时间，耽误调度员或是快递员反馈的接单结果，还无法全面的兼顾每个快递员的状态从而无法做出合理判断。
[0004]目前，路径规划主要分为动态路径规划和静态路径规划两类。其中，静态路径规划主要针对时间尺度较大的调度问题，往往对时效性不做高要求。例如：在快递业中，派件订单往往要求本日内完成配送，并且派件订单提前可知，路径规划人员可以在前一日对所有派件订单涉及到的地点进行规划，因此可以通过静态路径规划提前完成所有快递员的路径规划。
[0005]另外，动态路径规划主要针对时效性要求较高且难以预测调度需求的问题，例如：快递行业的上门收件服务需要快递人员在一定时间内达到预定地点完成上门取件，而此时路径规划人员无法预测上门收件订单产生的时间、地点要求等信息。
[0006]现有的针对快递业务的动态规划算法是基于对动态车辆路径规划(DVRP)的研究而来，主要是在DVRP基础之上衍生出的两类动态规划算法。其中，一类动态规划算法中使用了静态路径规划算法，具体为：当有新的上门收件订单产生时，该类算法将新订单加入旧订单一同重新进行路径规划以及分配优化，该类算法响应时间与效果完全依赖于所采用的静态算法的好坏，无法做到兼顾快速响应与规划效果。另一类动态规划算法充分利用快递员路途时间，将收件订单插入快递员未访问的路径中并优化，此类算法响应速度快，效果好。然而该类算法(例如禁忌搜索、贪心插入等方法)计算代价高，容易丧失解的多样性，从而无法找到好的解，无法为快递员找到最优路径。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，提供了一种能够考虑到解的多样性且能实时优化派件收件路径的基于动态规划算法的路径规划系统，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种实时收派件一体的路径规划系统，用于根据收件订单以及派件订单为快递员实时规划路径从而得到最优路径，其特征在于，包括：规划方案存储模块、派件订单存储模块、初始化模块、事件管理模块、方案优化模块以及备选方案生成模块，派件订单存储模块存储有多个包含派件地址的派件订单，初始化模块通过预定的聚类算法对派件订单进行聚类处理得到复数个子类，依次给每个子类分配复数个快递员形成复数个分配方案，并通过预定的路径规划算法根据分配方案依次生成每个快递员的初始路径从而让快
递员按照该初始路径进行派件，规划方案存储模块将分配方案以及对应的初始路径作为规划方案进行存储，事件管理模块实时监控包含收件地址的收件订单，方案优化模块通过预定优化方法依次优化规划方案得到多个优化方案，规划方案存储模块在方案优化模块生成优化方案时就将优化方案作为新的规划方案进行存储，当事件管理模块监控到收件订单时就将收件订单发送至备选方案生成模块，并控制方案优化模块暂停优化，备选方案生成模块根据规划方案以及收件订单利用预定的方案生成方法生成多个备选方案，规划方案存储模块在有空余时将备选方案作为新的规划方案直接进行存储，规划方案存储模块在没有空余时将备选方案取代路径总和最长的规划方案作为新的规划方案进行存储，当快递员到达收件地址或派件地址时，事件管理模块控制方案优化模块暂停优化，并从规划方案存储模块中调用最优的规划方案作为最优路径输出给快递员从而让快递员按照最优路径进行收件与派件，当快递员处于运输过程并且事件管理模块没有监控到收件订单时，事件管理模块控制方案优化模块进行优化。
[0009]根据本专利技术提供的实时收派件一体的路径规划系统，还可以具有这样的技术特征，步骤T1，方案优化模块基于规划方案的路径总和从规划方案存储模块中采样出一个规划方案作为待优化方案；步骤T2，利用预定的分配优化算法对待优化方案的分配方案进行优化得到优化分配方案；步骤T3，利用路径规划算法基于该优化分配方案优化待优化方案的初始路径得到优化路径，并将优化分配方案以及对应的优化路径作为优化方案；步骤T4，重复步骤T1至T3，直到方案优化模块被暂停时得到多个优化方案。
[0010]根据本专利技术提供的实时收派件一体的路径规划系统，还可以具有这样的技术特征，其中，分配优化算法为模拟退火算法。
[0011]根据本专利技术提供的实时收派件一体的路径规划系统，还可以具有这样的技术特征，其中，聚类算法为社团聚类算法。
[0012]根据本专利技术提供的实时收派件一体的路径规划系统，还可以具有这样的技术特征，其中，路径规划算法为深度优先树搜索算法。
[0013]根据本专利技术提供的实时收派件一体的路径规划系统，还可以具有这样的技术特征，其中，方案生成方法为备选方案生成模块根据收件订单从规划方案存储模块中检索出符合收件订单的所有规划方案，并将收件订单随机插入该规划方案中作为多个备选方案。
[0014]专利技术作用与效果
[0015]根据本专利技术的实时收派件一体的路径规划系统，由于对派件订单进行聚类处理得到复数个子类，依次给每个子类分配一个快递员从而形成分配方案，并通过预定的路径规划算法依次生成快递员的初始路径从而让快递员按照该初始路径进行派件，因此将现有的基于区域分配的人工派件系统变成能够智能处理派件订单与快递员分配问题的派件系统，节约了时间以及精力，提升了派件订单分配的效率。
[0016]另外，由于方案优化模块通过预定优化方法依次优化规划方案得到多个优化方案并且规划方案存储模块将优化方案作为新的规划方案进行存储，进而事件管理模块在快递员到达收件地址或派件地址时可以调用出最优路径给快递员，因此快递员所行驶的路线一直都是最优路径，能够兼顾派件订单以及具有时效性的上门收件订单，不需要快递员依靠对负责区域的熟悉程度来判断行驶路线从而避免了多走冤枉路以及对新手快递员不友好的情况，提高快递员的工作效率，为上门收件订单客户节省等待时间，提升客户的满意度。
[0017]同时，由于事件管理模块会实时监控收件订单，并且后续通过备选方案生成模块对收件订单快速处理，因此提高了对于收件订单下单用户的反馈响应效率，同时不需要系统操作人员或是调度人员进行人工干预，省事省时省力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的实时收派件一体的路径规划系统的结构框图；以及
[0019]图2为本专利技术实施例的实时收派件一体的路径规划系统工作过程的流程图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术的实时收派件一体的路径规划系统作具体阐述。
[0021]<实施例&本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时收派件一体的路径规划系统，用于根据收件订单以及派件订单为快递员实时规划路径从而得到最优路径，其特征在于，包括：规划方案存储模块、派件订单存储模块、初始化模块、事件管理模块、方案优化模块以及备选方案生成模块，所述派件订单存储模块存储有多个包含派件地址的所述派件订单，所述初始化模块通过预定的聚类算法对所述派件订单进行聚类处理得到复数个子类，依次给每个所述子类分配复数个所述快递员形成复数个分配方案，并通过预定的路径规划算法根据所述分配方案依次生成每个所述快递员的初始路径从而让所述快递员按照该初始路径进行派件，所述规划方案存储模块将所述分配方案以及对应的所述初始路径作为规划方案进行存储，所述事件管理模块实时监控包含收件地址的所述收件订单，所述方案优化模块通过预定优化方法依次优化所述规划方案得到多个优化方案，所述规划方案存储模块在所述方案优化模块生成所述优化方案时就将所述优化方案作为新的规划方案进行存储，当所述事件管理模块监控到所述收件订单时就将所述收件订单发送至所述备选方案生成模块，并控制所述方案优化模块暂停优化，所述备选方案生成模块根据所述规划方案以及所述收件订单利用预定的方案生成方法生成多个备选方案，所述规划方案存储模块在有空余时将所述备选方案作为所述新的规划方案直接进行存储，所述规划方案存储模块在没有空余时将所述备选方案取代路径总和最长的所述规划方案作为所述新的规划方案进行存储，当所述快递员到达所述收件地址或所述派件地址时，所述事件管理模块控制所述方案优化模块暂停优化，并从所述规划方案存储模块中调用最优的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢文联，黄耀庭，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：