一种即时配送平台骑手抢单方法技术

本申请公开了一种即时配送平台骑手抢单方法，针对带时间窗的取送货订单选择问题，以最大化骑手的收益为目标函数，以取送货点前后次序约束、时间窗约束、骑手负载约束为主要约束条件，构建混合整数规划模型；对所述混合整数规划模型进行求解，将最优解作为骑手抢单的规划方案。本申请对所述混合整数规划模型的求解还提供了一种GRASP*ILS算法，适应于众包骑手抢单场景，该算法不仅求解性能更优，而且收敛速度更快。敛速度更快。敛速度更快。

【技术实现步骤摘要】
一种即时配送平台骑手抢单方法


[0001]本申请涉及一种骑手抢单方法，属于物联网领域，尤其涉及一种即时配送平台骑手抢单方法。

技术介绍

[0002]即时配送平台的主要功能是将配送订单的需求和骑手所提供的人力资源进行有效匹配，从而产生平台、消费者及骑手的三方效益。现有技术通常从平台的角度出发，研究订单分配和路径优化问题，而从消费者或者骑手角度出发的研究相对较少，本申请主要针对于骑手抢单及配送规划进行研究。
[0003]即时配送平台和骑手之间的雇佣关系一般分为三种，分别是专职、外包和众包模式。专职模式主要是从平台角度进行利益最大化的优化决策；且由于该模式下的模式人力成本高，而大多数的即时配送订单集中在用餐时间段，其余时间订单出现的波动相对平滑，骑手全部采用专职雇佣的模式并不可取，会造成非高峰时间段骑手运力资源的闲置，对即时配送平台企业控制用工成本造成极大的压力。外包模式是通过外包的方式与各区域有一定条件的企业合作来获得充足的运力，即时配送企业提供流量、运营、培训、激励等方面的支持。虽然外包模式可以在低成本的情况下迅速拓展服务种类，但是对外包的管理也会增加成本。众包模式类似于兼职，平台可以有效利用社会闲置的运力资源来应对订单高峰期的压力。众包骑手的薪水一般为按单结算，订单价格又和配送的货品类型以及距离有关。与专职和外包骑手被动接受平台的派单不同，众包骑手往往需要自己做相关决策，例如当新的订单出现时是否要接单，接单派送的顺序该如何高效安排等。

技术实现思路

[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种即时配送平台骑手抢单方法，从单个骑手的效益最优化角度出发进行决策，更贴合骑手配送的实际情况。本申请在保证了求解质量的同时，大大提高了求解速度。
[0005]所述即时配送平台骑手抢单方法，包括：将及时配送平台骑手抢单看作带时间窗的取送货订单选择问题，以最大化骑手的收益为目标函数，以取送货点前后次序约束、时间窗约束、骑手负载约束为主要约束条件，构建混合整数规划模型；对所述混合整数规划模型进行求解，将最优解作为骑手抢单的规划方案。本申请较现有模型，对于约束条件的考虑更为周全。
[0006]所述带时间窗的取送货订单选择问题与带时间窗的取送货车辆路径问题(Pickup and Delivery Problem with Time Windows，PDPTW)类似，但仍存在一定区别，主要区别如下：
[0007]1.PDPTW考虑多个车辆或者骑手的路径规划，目标函数一般为全局的效益最优化，而带时间窗的取送货订单选择问题因为是从单个骑手的效益最优化的角度出发，所以仅考虑一个骑手的情况，在现实情况中骑手也仅会考虑自己的收益来进行决策，而不会考虑其
他骑手的情况。
[0008]2.不同于PDPTW中所有的节点都需要被访问，在带时间窗的取送货订单选择问题中，众包骑手可以完全根据自己的意愿来挑选部分订单履约，即不是所有的节点都必须被访问。
[0009]对于骑手来说，配送的节点分为两种，一种是取货点，一种是送货点。当骑手接受一个订单时，该订单就会出现成对的一组取货点和送货点，骑手必须先到达取货点取货，再将取到的货品送至送货点。取货点和送货点都各有一个时间窗，如果骑手早于时间窗的开始时间到达该节点，那么他必须等待到时间窗开始后才能取到货品，对应地，在现实即时配送场景中，骑手如果过早到达商家店铺，就取不到餐，过晚到达商家店铺餐食则可能变质。此外，骑手能够携带商品的重量或者体积也存在上限，所以骑手有一定的运载量或者运载体积的约束。
[0010]骑手得在指定位置开始和结束整个服务流程，起点和终点的位置不一定是同一个节点，但是一般骑手不考虑返程，所以将骑手最后服务的订单的送货点设置为终点。
[0011]带时间窗的取送货订单选择问题的目的是为众包骑手在已有订单正在履约的情况下，同时做出新订单的选择以及路径优化的最优决策。骑手的起始点、所有订单的取货点、送货点的坐标都已知，各点之间的距离为曼哈顿距离。每个订单的时间窗、商品重量及体积都已知且为常数，骑手车辆的行驶速度、最大载货量也已知且为常数；商品不会考虑温度、变质等因素，配送过程中也不会考虑交通事故、交通堵塞、天气变化等不可控因素。
[0012]在即时配送平台侧，将采用“等待策略”，即随时间积攒产生的订单，每隔t时间向骑手端的APP集中投放一次，该策略与企业实际运作中采用的策略一致。
[0013]而事实上，国内外的研究大多数情况下不关注PDPTW问题本身，只关注于如何解决PDPTW问题。
[0014]优选地，所述目标函数的建立如下公式所示：
[0015]max∑
i∈R
p
i
·
y
i
‑
∑
i∈N
∑
j∈N
c
ij
·
x
ij
[0016][0017][0018]其中，p
i
为订单i的履约服务费；y
i
为0
‑
1变量，当订单i被骑手接单时，y
i
＝1，反之y
i
＝0；R为所有订单的集合；c
ij
为节点i与节点j之间的距离；x
ij
为0
‑
1变量，当骑手直接从节点i行驶到节点j时，x
ij
＝1，反之x
ij
＝0；N为所有节点的集合。
[0019]优选地，所述取送货点前后次序约束包括：
[0020]骑手从一个节点进入，必定会从该节点出来：
[0021][0022]其中，x
ij
为0
‑
1变量，当骑手直接从节点i行驶到节点j时，x
ij
＝1，反之x
ij
＝0；P为所有取货节点的集合，D为所有送货节点的集合；
[0023]骑手从起点出发：
[0024]∑
j∈P,j≠0
x
0j
＝1其中，0表示骑手的起点；
[0025]骑手返回起点：
[0026][0027]其中，2n+1表示骑手的终点；
[0028]骑手已接的订单必须被履约：
[0029][0030]其中，y
i
＝1表示订单i已被骑手接单；r
r
为骑手已接订单集合；
[0031]订单候选池中的订单受骑手选择：
[0032][0033]其中，y
i
为0
‑
1变量，当订单候选池R
s
中的订单i被骑手接单时，y
i
＝1，反之y
i
＝0；
[0034]如果订单i被骑手选择，那么骑手必定会途经订单i的取货点：
[0035][0036]如果订单i被骑手选择，那么骑手必定会途经订单i的送货点：
[0037][0038]其中，n+i为送货节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种即时配送平台骑手抢单方法，其特征在于，该方法包括：将及时配送平台骑手抢单看作带时间窗的取送货订单选择问题，以最大化骑手的收益为目标函数，以取送货点前后次序约束、时间窗约束、骑手负载约束为主要约束条件，构建混合整数规划模型；对所述混合整数规划模型进行求解，将最优解作为骑手抢单的规划方案。2.根据权利要求1所述的即时配送平台骑手抢单方法，其特征在于，所述目标函数的建立如下公式所示：max∑
i∈R
p
i
·
y
i
‑
∑
i∈N
∑
j∈N
c
ij
·
x
ijij
其中，p
i
为订单i的履约服务费；y
i
为0
‑
1变量，当订单i被骑手接单时，y
i
＝1，反之y
i
＝0；R为所有订单的集合；c
ij
为节点i与节点j之间的距离；x
ij
为0
‑
1变量，当骑手直接从节点i行驶到节点j时，x
ij
＝1，反之x
ij
＝0；N为所有节点的集合。3.根据权利要求1所述的即时配送平台骑手抢单方法，其特征在于，所述取送货点前后次序约束包括：骑手从一个节点进入，必定会从该节点出来：其中，x
ij
为0
‑
1变量，当骑手直接从节点i行驶到节点j时，x
ij
＝1，反之x
ij
＝0；P为所有取货节点的集合，D为所有送货节点的集合；骑手从起点出发：∑
j∈P，j≠0
x
0j
＝1其中，0表示骑手的起点；骑手返回起点：∑
i∈D，i≠2n+1
x
i，2n+1
＝1其中，2n+1表示骑手的终点；骑手已接的订单必须被履约：其中，y
i
＝1表示订单i已被骑手接单；r
r
为骑手已接订单集合；订单候选池中的订单受骑手选择：其中，y
i
为0
‑
1变量，当订单候选池R
s
中的订单i被骑手接单时，y
i
＝1，反之y
i
＝0；如果订单i被骑手选择，那么骑手必定会途经订单i的取货点：如果订单i被骑手选择，那么骑手必定会途经订单i的送货点：
其中，n+i为送货节点；n为订单个数；N为所有节点的集合。4.根据权利要求1所述的即时配送平台骑手抢单方法，其特征在于，所述时间窗约束如下公式所示：下公式所示：下公式所示：下公式所示：其中，T
i
为骑手离开节点i时的时间；t
ij
为骑手从节点i到节点j所需要花的时间；n+i为送货节点，n为订单个数；x
ij
为0
‑
1变量，如果骑手直接从节点i行驶到节点j，则x
ij
＝1，反之x
ij
＝0；N为所有节点的集合；T
ij
为大M常数；a
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹂强，季小喻，季霆，李玉安，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：