[發明專利]一種車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控系統及方法

在審

• 申請號: 201410779594.0
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104392289A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 汪力行;吳振寧
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06Q50/28;G06K17/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控系統，其特征在于：包括射頻讀寫模塊、中央處理模塊和無線通信模塊；

射頻讀寫模塊包括監控車門開關的RFID標簽、多個貨品RFID標簽、天線和超高頻率RFID讀寫器；

監控車門開關的RFID標簽安裝在車門外側；

貨品RFID標簽內寫有貨品的配送目的地信息，各貨品RFID標簽分別置于待配送的貨品上；天線安裝于車輛貨柜的車門內側；

超高頻率RFID讀寫器的輸入端連接天線的輸出端，超高頻率RFID讀寫器的輸出端連接中央處理模塊的輸入端；中央處理模塊的輸出端連接無線通信模塊，中央處理模塊通過無線通信模塊與監控中心進行數據通信。

2.根據權利要求1所述的車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控系統，其特征在于：還包括安裝于車輛貨柜內的傳感模塊，傳感器模塊包括多個端口，根據需要連接溫度傳感器、濕度傳感器、振動傳感器和光強度傳感器，各傳感器的輸出端分別連接中央處理模塊的輸入端。

3.根據權利要求1所述的車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控系統，其特征在于：還包括與中央處理模塊連接的顯示及操作界面模塊，顯示及操作界面模塊用于顯示和查詢貨品配送狀態。

4.利用權利要求1所述的車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控系統進行車載物流貨品配送的路徑規劃及實時監控的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：車輛上電，進行貨物裝載：打開車輛貨柜門，進入讀取標簽狀態，通過超高頻率RFID讀寫器讀取各貨品RFID標簽，獲取車載物流配送的貨品信息，即配送目的地；

步驟2：物流人員完成貨物裝載關閉車輛貨柜門時，超高頻率RFID讀寫器讀取到監控車門開關的RFID標簽信號，進入配送狀態；

步驟3：進行車載物流貨品配送路徑規劃；

步驟3-1：根據配送目的地進行配送任務編號；

步驟3-2：初始化配送路徑方案：根據各配送目的地隨機生成初始配送路徑方案；

步驟3-3：以配送過程中遍歷的路徑直線距離最短為目標，采用改進的量子算法優化初始配送路徑；

步驟3-3-1：初始量子位集合其中，Q(t)表示量子位集合，表示量子位是狀態1或狀態0的概率，i＝1,2,……,n，t為迭代次數；

步驟3-3-2：產生一個隨機數，比較該隨機數與的大小，進而計算臨近點調整序列P(t)臨近點調整序列表征配送路徑方案中各配送任務次序的是否需要調整的方案；

其中，表示兩個相鄰配送任務是否保持相繼配送，表示兩個相鄰的配送任務保持相繼配送的連接關系，表示兩個相鄰的配送任務需要斷開相繼配送的連接關系；

步驟3-3-3：產生配送路徑子序列：根據P(t)切割初始配送路徑方案，產生幾個片段的配送路徑，即配送路徑子序列；

步驟3-3-4：對配送路徑子序列進行排序，從而確定新的配送路徑方案：隨機選擇出一個配送路徑子序列作為新的配送路徑方案中的第一個配送任務，然后依次選擇與當前配送任務i的配送目的地之間的距離最小的配送路徑子序列作為下一個配送任務，直到所有的配送路徑子序列都被重新連接，產生新的配送路徑方案；

dijt=min{dij1,dij2,dij3...dijn}]]>

其中，d_ij表示配送任務i的配送目的地與配送任務j的配送目的地之間的距離；

步驟3-3-5：計算當前配送路徑方案下車輛需要遍歷的配送路徑的最短直線距離，并判斷當前是否達到最大迭代次數，是，則執行步驟3-3-7，否則執行步驟3-3-6；

D＝Σd_ij

其中，D表示車輛需要行走的總距離；

步驟3-3-6：根據量子位旋轉角度集合更新量子位集合Q(t)；

U(t)={Δθ1t,Δθ2t,...,Δθnt}]]>

其中，U(t)為量子位旋轉角度集合，Δθ_i^t表示量子位旋轉角度；

步驟3-3-7：當前的配送路徑方案為優化的配送路徑方案；

步驟4：按照優化的配送路徑方案進行貨品配送，并實時監控配送過程；

步驟5：若貨品配送過程中，車輛接到突發的配送任務或貨品領取任務，則利用快速響應算法調整配送路徑方案：依次計算突發的配送任務的配送目的地或貨品領取任務與優化的配送路徑方案中各配送任務{m,m+1,m+2,…,n}的配送目的地之間的距離，選出最短距離對應的兩個配送任務，將突發的配送任務或貨品領取任務插在這兩個配送任務之間；

步驟6：所有貨品完成配送完畢，等待新的貨品配送任務。