[發明專利]一種基于第三方物流集配中心的運輸調度方法及其調度系統

無效

• 申請號: 200910063224.6
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN101604416A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 馬士華;李昆鵬;黃焜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

1、一種基于第三方物流集配中心的運輸調度方法，其步驟包括：

第1步獲取第三方物流集配中心的不同目的地車輛運力和出發、到達時間信息，以及制造商的物料及零部件配送訂單信息；

第2步將所有的訂單分成可拆分運輸訂單和不可拆分運輸訂單兩部分；

第3步分別按照下述兩種方式對可拆分運輸訂單和不可拆分運輸訂單進行處理；

可拆分訂單處理方式包括下述過程(3.1.1)至(3.1.7)：

(3.1.1)將所有可拆分運輸訂單按目的地進行分類，

設i為可拆分運輸訂單的序號，1≤i≤N，f為配送可拆分運輸訂單的車輛的序號，1≤f≤M，N為可拆分運輸訂單總數，M為配送可拆分運輸訂單的車輛總數；每個訂單i的訂單量記為Q_i，每輛車f的可用運力記為Cap_f；設A表示所有可拆分運輸訂單的目的地中的任一個，對發往不同目的地A的訂單分別按照步驟(3.1.2)至(3.1.7)進行處理；

(3.1.2)判斷目的地A的計劃內運力總和是否滿足準備發往該目的地的配送訂單總量的需求，如果是，直接進入步驟(3.1.3)，否則增加額外運力，使發往該目的地的運力總和滿足準備發往該目的地的配送訂單總量的需求，然后進入步驟(3.1.3)；

(3.1.3)若到達目的地A的時間比訂單要求到達時間早，訂單i中單位數量物品持有成本記為PE_if；若到達目的地A的時間比訂單要求到達時間晚，訂單i中單位數量物品遲到懲罰成本記為PL_if，訂單i由車輛f配送的運輸成本按計劃內運力與額外運力分為兩種：計劃內運力的單位數量物品運輸成本為NC_f、額外運力的單位數量物品運輸成本為SC_f；

利用式(I)或式(II)逐一計算目的地A中每個訂單i與每個車輛f運力相匹配的單位匹配成本c_if，

c_if＝PE_if+PL_if+NC_f????式(I)

c_if＝PE_if+OL_if+SC_f????式(II)

利用逐一計算得到的單位匹配成本c_if，構建目的地A的訂單與車輛運力的單位匹配成本矩陣P：

P=c11c12...c1Mc21c22...cif..cN1cNM]]>

(3.1.4)將矩陣P中所有元素c_if均初始設置為“未標注”，當有訂單與車輛運力相匹配后，在矩陣P中，被分配完畢的訂單對應的行元素將被全部標注；類似地，被分配完運力的車輛所對應的列元素也將被全部標注；

(3.1.5)在矩陣P中，選取未被標注的最小元素，設該最小元素對應的訂單號為i₁，車輛序號為f₁，即訂單i₁與車輛f₁的運力進行匹配，匹配量記為表示訂單i₁中數量為的物品由車輛f₁運輸，Xi1f1=min{Qi1,Capf1},]]>此時，將訂單i₁的訂單量改為Qi1=Qi1-Xi1f1,]]>車輛f₁的可用運力改為Capf1=Capf1-Xi1f1;]]>

(3.1.6)若更改后的Qi1=0,]]>表明其對應的訂單已分配完畢，則標注矩陣P中第i₁行的所有元素；若更改后的Capf1=0,]]>表明f₁對應的車輛運力已分配完畢，則標注矩陣P中第f₁列的所有元素；

(3.1.7)若矩陣P中所有元素均被標注，即表示發往目的地的A的所有訂單已全部分配完畢，由所有構成的序列即為最優配送調度方案，轉入步驟(5)；否則，轉步驟(3.1.5)重復進行；

不可拆分訂單處理方式包括下述過程(3.2.1)至(3.2.5)：

(3.2.1)將不可拆分訂單按目的地進行分類，設i′為不可拆分運輸訂單的序號，1≤i′≤N′，f′為配送不可拆分運輸訂單的車輛的序號，1≤f′≤M′，N′為不可拆分運輸訂單總數，M′為配送不可拆分運輸訂單的車輛總數；每個訂單i′的訂單量記為Q_i′，每輛車f′的可用運力記為Cap_f′；對發往不同目的地B的訂單i′分別按照步驟(3.2.2)至(3.2.5)進行處理；其中B表示所有不可拆分運輸訂單的目的地中的任一個；

(3.2.2)設i′₁為不可拆分運輸訂單中未匹配的訂單的序號，判斷目的地B是否存在未匹配訂單i′₁的訂單量大于當前所有車輛f′的可用運力Cap_f′，若有，則增加可用運力大于其訂單量的額外運力車輛，然后進入步驟(3.2.3)；若沒有則直接進入步驟(3.2.3)；

(3.2.3)計算每個未匹配的訂單i′₁由每一可用運力大于其訂單量的車輛運輸至目的地的總成本，該總成本等于其訂單量乘以其單位匹配成本，單位匹配成本為按照步驟(3.1.3)中的式(I)或式(II)的方法逐一計算得到；取其中最小的總成本對應的車輛進行預匹配，設f′₁為該最小的總成本所對應的車輛的序號，則將訂單i′₁預匹配給車輛f′₁，記為Xi1′f1′=Qi1′;]]>

(3.2.4)對預匹配到每一車輛f′上的訂單的訂單量按從大到小排序，得到序列C，在序列C中取前j個訂單，使序列C中第1個至第j個訂單的訂單量之和小于等于Cap_f′，且使序列C中第1個至第j+1個訂單的訂單量之和大于Cap_f′，取消序列C中第j個訂單之后的各訂單與車輛f′的預匹配關系，在車輛f′的可用運力中減去序列C中第1個至第j個訂單的訂單量之和作為其新的可用運力為Cap_f′；即將序列C中第1個至第j個訂單確定匹配給車輛f′；

(3.2.5)判斷是否所有訂單都已經匹配完畢，若所有訂單都已經匹配完畢，則調度結束，所有確定匹配關系的所構成的序列即為最優配送調度方案，進入步驟(4)；若還有訂單未與車輛相匹配，則返回步驟(3.2.2)繼續進行。

第4步輸出調度結果，結束調度過程。

2、實現權利要求1所述的運輸調度方法的運輸調度系統，其特征在于：它包括訂單數據輸入模塊(1)、車輛運力信息輸入模塊(2)、訂單拆分分析模塊(3)、運輸調度模塊(4)、以及調度結果輸出模塊(5)；運輸調度模塊(4)包括第一、第二匹配模塊(41、42)；

訂單數據輸入模塊(1)用于接收制造商的物料及零部件配送訂單，并傳送給訂單拆分分析模塊(3)；

車輛運力信息輸入模塊(2)用于接收第三方物流發往各個地點的車輛運力及出發、到達時間信息，并轉送給運輸調度模塊(4)；

訂單拆分分析模塊(3)用于對來自訂單數據輸入模塊(1)的配送訂單進行可拆分性分析，將可拆分訂單輸出到第一匹配模塊(41)，不可拆分訂單輸出到第二匹配模塊(42)；

運輸調度模塊(4)用于進行待配送訂單和第三方物流的車輛運力的匹配運算；

第一匹配模塊(41)接收來自訂單拆分分析模塊(3)的可拆分訂單信息及模塊(2)的車輛運力及出發到達時間信息，按照所述可拆分訂單處理方式進行匹配運算；

第二匹配模塊(42)接收來自訂單拆分分析模塊(3)的不可拆分訂單信息及車輛運力信息輸入模塊(2)的車輛運力及出發到達時間信息，按照所述不可拆分訂單處理方式進行匹配運算；

第一、第二匹配模塊(41、42)的調度匹配結果輸出到調度結果輸出模塊(5)輸出。