[發(fā)明專利]一種車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104392289A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪力行;吳振寧
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物流配送技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著電子商務(wù)的發(fā)展，物流在實(shí)際生產(chǎn)生活中扮演著愈發(fā)重要的角色。物流公司面臨物流物品派送過程監(jiān)控及車輛排程和物流路徑優(yōu)化的問題。通常，物流公司會采用固定站點(diǎn)到站掃描情況監(jiān)測物流過程并基于經(jīng)驗(yàn)的方法規(guī)劃物流路徑，遞送與接收貨品。這種物流監(jiān)測方式不能實(shí)現(xiàn)物品實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，并且以人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行路徑規(guī)劃和派送的方式通常不能提供最優(yōu)化的物流派送路徑，造成了燃料和時(shí)間的浪費(fèi)，造成物流成本的提高。此外，由于派送路徑基于經(jīng)驗(yàn)，對派送人員的技能要求較高，需要付出額外的培訓(xùn)成本，并且在人員離職等情況發(fā)生時(shí)，由于派送人員的路徑經(jīng)驗(yàn)丟失造成潛在的損失。

量子計(jì)算是根據(jù)量子理論的原理與概念如量子態(tài)，疊加糾纏和干預(yù)等提出的，并應(yīng)用這個(gè)算法成功能解決了基礎(chǔ)領(lǐng)域中的許多難題。然而，他們的研究在那個(gè)時(shí)候只局限于理論問題上。在2002年，量子進(jìn)化算法(QEA)得以提出。這個(gè)算法是由量子計(jì)算概念所啟發(fā)的。新算法成功地解決許多復(fù)雜的問題。QEA可以在很短的時(shí)間尋找到全局最優(yōu)解。它良好的表現(xiàn)吸引了研究者的關(guān)注。然而，QEA的成功應(yīng)用仍然局限在可輕易轉(zhuǎn)換為0-1編碼的問題，如背包問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，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(jiān)控車門開關(guān)的RFID標(biāo)簽、多個(gè)貨品RFID標(biāo)簽、天線和超高頻率RFID讀寫器；

監(jiān)控車門開關(guān)的RFID標(biāo)簽安裝在車門外側(cè)；

貨品RFID標(biāo)簽內(nèi)寫有貨品的配送目的地信息，各貨品RFID標(biāo)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(nèi)側(cè)；

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(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

該系統(tǒng)還包括安裝于車輛貨柜內(nèi)的傳感模塊，傳感器模塊包括多個(gè)端口，根據(jù)需要連接溫度傳感器、濕度傳感器、振動傳感器和光強(qiáng)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。

該系統(tǒng)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(tài)。

利用所述的車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行車載物流貨品配送的路徑規(guī)劃及實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，包括以下步驟：

步驟1：車輛上電，進(jìn)行貨物裝載：打開車輛貨柜門，進(jìn)入讀取標(biāo)簽狀態(tài)，通過超高頻率RFID讀寫器讀取各貨品RFID標(biāo)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(guān)閉車輛貨柜門時(shí)，超高頻率RFID讀寫器讀取到監(jiān)控車門開關(guān)的RFID標(biāo)簽信號，進(jìn)入配送狀態(tài)；

步驟3：進(jìn)行車載物流貨品配送路徑規(guī)劃；

步驟3-1：根據(jù)配送目的地進(jìn)行配送任務(wù)編號；

步驟3-2：初始化配送路徑方案：根據(jù)各配送目的地隨機(jī)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(biāo)，采用改進(jìn)的量子算法優(yōu)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(tài)1或狀態(tài)0的概率，i＝1,2,······,n，t為迭代次數(shù)；

步驟3-3-2：產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，比較該隨機(jī)數(shù)與的大小，進(jìn)而計(jì)算臨近點(diǎn)調(diào)整序列P(t)臨近點(diǎn)調(diào)整序列表征配送路徑方案中各配送任務(wù)次序的是否需要調(diào)整的方案；

其中，表示兩個(gè)相鄰配送任務(wù)是否保持相繼配送，表示兩個(gè)相鄰的配送任務(wù)保持相繼配送的連接關(guān)系，表示兩個(gè)相鄰的配送任務(wù)需要斷開相繼配送的連接關(guān)系；

步驟3-3-3：產(chǎn)生配送路徑子序列：根據(jù)P(t)切割初始配送路徑方案，產(chǎn)生幾個(gè)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(jìn)行排序，從而確定新的配送路徑方案：隨機(jī)選擇出一個(gè)配送路徑子序列作為新的配送路徑方案中的第一個(gè)配送任務(wù)，然后依次選擇與當(dāng)前配送任務(wù)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(gè)配送任務(wù)，直到所有的配送路徑子序列都被重新連接，產(chǎn)生新的配送路徑方案；