一种港口运输粮食的最短路径计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种港口运输粮食的最短路径计算方法及系统，该方法包括：获取港口粮食仓储附近且能够为港口粮食仓储运输散粮的所有中转粮食仓储及相互之间的运输路径，对所有中转粮食仓储及运输路径进行拓扑操作，生成散装粮食运输有向图，散装粮食运输有向图的顶点为港口粮食仓储，遍历所述散装粮食运输有向图，找出每个所述中转粮食仓储到港口粮食仓储的所有路径；获取港口粮食仓储所需的散粮数量、各中转粮食仓储的中转散粮数量、散粮温度、散粮相对湿度和散粮水分，并设置运输路径查找模型，以中转散粮数量、散粮温度、散粮相对湿度和所述散粮水分为参数，结合所有路径，找出从中转粮食仓储将所需的散粮数量运输到港口粮食仓储的实际最短路径。食仓储的实际最短路径。食仓储的实际最短路径。

【技术实现步骤摘要】
一种港口运输粮食的最短路径计算方法及系统


[0001]本专利技术属于港口散粮运输
，更具体地，涉及一种港口运输粮食的最短路径计算方法及系统。

技术介绍

[0002]散粮：在粮食流通过程的装卸、运输和仓储等作业中，以散装形式出现的颗粒状原粮。
[0003]散粮在港口装卸、中转仓储过程中，因撒漏、扬尘、水湿、破碎、虫鼠雀害、发热、霉变、污染等因素直接或间接造成的量的减少。
[0004]粮食的包装运输使得包装物和人力装卸成本偏高,导致经营成本增加,完全不能达到散装、散运、散卸、散储的四散化要求。但由于产粮区域分布较广收储、装卸环节较多,包粮运输仍占较大比重,包粮和散粮物流方式并存，粮食物流散装化优势无法得到充分发挥。四散化的专业技术配套设备建设并不完善,还不能满足四散化作业的要求，与粮食生产成本相比,目前粮食运输费用过高,并占据了粮食物流费用的大半，因此不管从运输侧还是从港口装卸侧，都亟需一种技术方案，用来提高运输效率，减小运输成本和人力成本。

技术实现思路

[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提出一种港口运输粮食的智能调度方法及系统，包括：
[0006]获取港口粮食仓储附近且能够为所述港口粮食仓储运输散粮的所有中转粮食仓储及相互之间的运输路径，对所有所述中转粮食仓储及运输路径进行拓扑操作，生成散装粮食运输有向图，所述散装粮食运输有向图的顶点为所述港口粮食仓储，遍历所述散装粮食运输有向图，找出每个所述中转粮食仓储到所述港口粮食仓储的所有路径；
[0007]获取所述港口粮食仓储所需的散粮数量、各所述中转粮食仓储的中转散粮数量、散粮温度、散粮相对湿度和散粮水分，并设置运输路径查找模型，以所述中转散粮数量、所述散粮温度、所述散粮相对湿度和所述散粮水分为参数，结合所述所有路径，找出从所述中转粮食仓储将所述所需的散粮数量运输到所述港口粮食仓储的实际最短路径。
[0008]进一步的，所述运输路径查找模型为：
[0009][0010]其中，g
k
为第k个所述中转粮食仓储，A
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮温度，B
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮相对湿度，C
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮水分，A
′
、B
′
和C
′
分别为温度数值化常量、相对湿度数值化常量和散粮水分数值化常量，用于将A
k
、B
k
和C
k
进行归一化处理，L
k
为所述中转粮食仓储g
k
到所述港口粮食仓储的所述
所有路径中最短路径的距离，M
k
为所述中转粮食仓储g
k
的所述中转散粮数量，N为所需的散粮数量；
[0011]MAX F(g)＝(g1，g2…
g
k
)
[0012]在所有所述中转粮食仓储中查找数值最大的中转粮食仓储F(g)，将所述F(g)中的所述所需的散粮数量送到下一个中转粮食仓储，如果所述F(g)与所述港口粮食仓储之间没有中转粮食仓储，则结束遍历，否则，将所述F(g)中的所述所需的散粮数量送到下一个中转粮食仓储之后，继续遍历，直到将所述所需的散粮数量送到所述港口粮食仓储。
[0013]进一步的，所述运输路径查找模型为：
[0014]遍历散装粮食运输有向图，若不存在中转粮食仓储能够满足所述港口粮食仓储的所需的散粮数量，则先找出与所述港口粮食仓储路径最短，且存有所需的散粮的第一中转粮食仓储，循环遍历所述散装粮食运输有向图，若能找到中转粮食仓储，存储的所需的散粮数量与所述第一中转粮食仓储中存储的所需的散粮数量之和满足所述港口粮食仓储所需的散粮数量，则查找到的中转粮食仓储与所述第二中转粮食仓储具有协作关系，并生成的协作关系集合，所述协作关系集合表示为：
[0015]D＝(d1，d2…
d
k
)
[0016][0017]D为所述协作关系集合，d
k
为第k个协作关系，A
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮温度，B
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮相对湿度，C
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮水分，A
′
、B
′
和C
′
分别为温度数值化常量、相对湿度数值化常量和散粮水分数值化常量，用于将A
k
、B
k
和C
k
进行归一化处理，L
k
为所述中转粮食仓储g
k
到所述港口粮食仓储的所述所有路径中最短路径的距离，M
k
为所述中转粮食仓储g
k
的所述中转散粮数量，N为所需的散粮数量；
[0018]找出所述协作关系集合D中协作关系最大的协作关系d
k
，确定与所述协作关系d
k
相对于的中转粮食仓储，最终确定所述实际最短路径。
[0019]进一步的，还包括：当所需的散粮进行装卸时，优化装卸设备的运行时间。
[0020]进一步的，所述优化装卸设备的运行时间包括：假设所需的散粮运输流程总共经过N个装卸设备，依次为装卸设备S
i
,i∈{1,
…
,N}，每个装卸设备启动所需要的时间分别为每个装卸设备尾部检测到所需的散粮通过的时间为T
it
，没有所需的散粮通过的时间为每个装卸设备的速度分别为v
i
，所需的散粮从装卸设备尾部到装卸设备头部所需移动的距离为l
i
，为保证安全，防止堵料，每个装卸设备设置安全时间为则可设定其余每个装卸装备的启动时间为：
[0021][0022]若T
iq
小于0，则在上一装卸设备启动的同时，当前装卸设备也启动；
[0023]若首个装卸设备停止,则其余各装卸设备的停止时间为：
[0024][0025]其中，i为下标，q、t、a、e为上标，用于区分各个参数。
[0026]本专利技术还提出一种港口运输粮食的智能调度系统，包括：
[0027]获取港口粮食仓储附近且能够为所述港口粮食仓储运输散粮的所有中转粮食仓储及相互之间的运输路径，对所有所述中转粮食仓储及运输路径进行拓扑操作，生成散装粮食运输有向图，所述散装粮食运输有向图的顶点为所述港口粮食仓储，遍历所述散装粮食运输有向图，找出每个所述中转粮食仓储到所述港口粮食仓储的所有路径；
[0028]获取所述港口粮食仓储所需的散粮数量、各所述中转粮食仓储的中转散粮数量、散粮温度、散粮相对湿度和散粮水分，并设置运输路径查找模型，以所述中转散粮数量、所述散粮温度、所述散粮相对湿度和所述散粮水分为参数，结合所述所有路径，找出从所述中转粮食仓储将所述所需的散粮数量运输到所述港口粮食仓储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种港口运输粮食的最短路径计算方法，其特征在于，包括：获取港口粮食仓储附近且能够为所述港口粮食仓储运输散粮的所有中转粮食仓储及相互之间的运输路径，对所有所述中转粮食仓储及运输路径进行拓扑操作，生成散装粮食运输有向图，所述散装粮食运输有向图的顶点为所述港口粮食仓储，遍历所述散装粮食运输有向图，找出每个所述中转粮食仓储到所述港口粮食仓储的所有路径；获取所述港口粮食仓储所需的散粮数量、各所述中转粮食仓储的中转散粮数量、散粮温度、散粮相对湿度和散粮水分，并设置运输路径查找模型，以所述中转散粮数量、所述散粮温度、所述散粮相对湿度和所述散粮水分为参数，结合所述所有路径，找出从所述中转粮食仓储将所述所需的散粮数量运输到所述港口粮食仓储的实际最短路径，其中，所述运输路径查找模型为：遍历散装粮食运输有向图，若不存在中转粮食仓储能够满足所述港口粮食仓储的所需的散粮数量，则先找出与所述港口粮食仓储路径最短，且存有所需的散粮的第一中转粮食仓储，循环遍历所述散装粮食运输有向图，若能找到中转粮食仓储的所需的散粮数量与所述第一中转粮食仓储中存储的所需的散粮数量之和满足所述港口粮食仓储所需的散粮数量，则查找到的中转粮食仓储与所述第二一中转粮食仓储具有协作关系，并生成的协作关系集合，所述协作关系集合表示为：D＝(d1,d2...d
k
)D为所述协作关系集合，d
k
为第k个协作关系，A
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮温度，B
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮相对湿度，C
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述散粮水分，A
′
、B
′
和C
′
分别为温度数值化常量、相对湿度数值化常量和散粮水分数值化常量，用于将A
k
、B
k
和C
k
进行归一化处理，L
k
为第k个所述中转粮食仓储所述中转粮食仓储g
k
到所述港口粮食仓储的所述所有路径中最短路径的距离，M
k
为第k个所述中转粮食仓储的所述中转粮食仓储g
k
的所述中转散粮数量，N为所需的散粮数量；找出所述协作关系集合D中协作关系最大的协作关系d
k
，确定与所述协作关系最大的协作关系d
k
相对应的中转粮食仓储，最终确定所述实际最短路径。2.如权利要求1所述的港口运输粮食的最短路径计算方法，其特征在于，还包括：当所需的散粮进行装卸时，优化装卸设备的运行时间。3.如权利要求2所述的港口运输粮食的最短路径计算方法，其特征在于，所述优化装卸设备的运行时间包括：假设所需的散粮运输流程总共经过N个装卸设备，每个装卸设备启动所需要的时间为每个装卸设备尾部检测到所需的散粮通过的时间为T
it
，没有所需的散粮通过的时间为每个装卸设备的速度为v
i
，所需的散粮从装卸设备尾部到装卸设备头部所需移动的距离为l
i
，每个装卸设备设置安全时间为则设定其余每个装卸装备的启动时间为：
若时，令若小于0，则在上一装卸设备启动的同时，当前装卸设备也启动；若首个装卸设备停止,则其余各装卸设备的停止时间为：其中，i为下标，q、t、a和e为上标，用于区分各个参数。4.一种港口运输粮食的最短路...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘英豪，李涛，张华，卢宁，杨承志，
申请(专利权)人：交通运输部水运科学研究所，
类型：发明
国别省市：