CN102496096A - 一种高效的物流调度***和方法 - Google Patents

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王水力
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Abstract

本发明涉及一种高效的物流调度方法和***，本发明方法包括车辆调度中心根据调度货物信息确定符合所述调度货物信息特征要素的车辆作为调度对象；车辆调度中心根据所述调度货物信息确定相应的调度策略，生成调度信息；车辆调度中心将所述调度信息通过无线通信模块发送给无线车载终端；无线车载终端接收调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心；车辆调度中心在收到无线车载终端的肯定回复后，将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户。本发明的车辆调度***包括车辆调度中心、无线车载终端。采用本发明使车辆调度中心可以规划最优的路径行驶线路和最优货物装车，提高运输效率和降低运输成本。

Description

一种高效的物流调度***和方法
技术领域
本发明涉及一种车辆调度管理方法和***，更具体地说，涉及一种高效的物流调度方法和***。
背景技术
物流是将物体从供应地向需求地进行转移的过程，主要包括运输、包装、装卸、配送、流通加工等活动。随着现代经济社会的发展，物流服务已经成为商品销售的前提，物流已逐步发展成为决定企业之间竞争力强弱的关键因素，而物流成本的控制和物流活动效率的提高又直接促使企业利润的增加。
按照从事物流活动的主体和目的来划分，物流可分为企业物流(例如企业的供应物流、销售物流和回收物流)、第三方物流(例如专业的运输)等。无论怎样的物流形式，物流都在其中具有十分重要的地位，因为运输成本要占到物流总成本的35％至50％左右，对许多商品来说，运输成本要占商品价格的4％至10％，也就是说，运输成本占物流总成本的比重比其他物流活动大。
车辆运输是一种重要的运输方式，随着社会经济的发展以及国家路网建设的不断完善，车辆运输为更多的企业和人群提供了越来越快速、便捷的服务。随着车辆的不断发展，竞争的家具，客户的要求也越来越严格，如何提高企业的竞争力，在降低车辆运营成本的同时还能为服务对象提供及时、准确、安全、周到的服务是与车辆运输相关的企业所面临的重要课题。
目前，与车辆运输相关的企业或多或少采用了一些先进的管理理念和管理手段来解决上述课题的某个方面，例如采用GPS***来解决车辆的定位跟踪问题，采用运输车辆的重型化和专业化来解决运输成本问题，采用计算机***来解决车辆的管理问题，等等。这些方式都缺乏将车辆运输相关的派车调度、途中监控和任务交换等环节中所发生的物流和信息流进行统一综合管理的手段，很难实现在有效控制成本的同时为服务对象提供及时、准确、安全。周到服务的目标。
车辆调度是现代物流的关键技术，对降低物流成本，提高物流效率起着至关重要的作用。
双层规划模型在车辆调度中有着广泛的应用。然而一般双层规划模型都只事先确定物流配送方案。在这种情况下，无法应对突发事件及其他影响原有计划的情形。
在现有技术中，基于无线车载终端和车辆调度中心的车辆调度方法受到业界的青睐。通常车辆调度是通过经验丰富的调度员或者简单的调度算法来实现的，这不利于降低运输成本和提高运输效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可解决以上运输成本和提高运输效率的高效的物流调度***和方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效的物流调度方法，包括：
一种高效的物流调度方法，其特征在于：
S1、车辆调度中心根据客户的货物信息在车辆数据库中确定符合所述货物信息特征要素的空闲无线车载终端为调度对象；所述货物信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地；所述车辆数据库包括无线车载终端的标识号、型号、装货量及单位里程耗油量；
S2、车辆调度中心通过第一无线通信模块向所述空闲无线车载终端发送定位请求；
S3、所述空闲无线车载终端收到定位请求后，通过GPS定位模块获取当前位置信息，再通过第二无线通信模块将当前位置信息发送给车辆调度中心；
S4、车辆调度中心的第一通信模块接收所述空闲无线车载终端发送回来的当前位置信息，及管理决策单元根据所述货物装载地、货物配送地、当前位置信息及地理信息库规划最短距离；
S5、车辆调度中心的管理决策单元再根据货物数量、货物类型及所述空闲无线车载终端的型号、数量、装货量及单位里程耗油量规划总成本最低，规划最优路径；
S6、车辆调度中心通过第一无线通信模块向所述空闲无线车载终端发送调度信息，所述调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地、货物配送地及路径规划；
S7、无线车载终端通过第二无线通信模块接收调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心；
S8、车辆调度中心在收到无线车载终端的肯定回复后，将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户。
在本发明所述的高效的物流调度方法中，所述车辆调度中心实时监控在途无线车载终端的运行情况，当无线车载终端发生突发状况无法继续执行调度任务时，执行以下步骤：
S21、无线车载终端向车辆调度中心发送取消执行调度任务的请求；
S22、车辆调度中心接收取消请求后回应所述无线车载终端，并刷新符合调度条件的无线车载终端，重复执行步骤S2至S8。
在本发明所述的高效的物流调度方法中，所述步骤S1之前还包括：所述车辆调度中心接收客户发送的调度货物信息，并在没有车辆符合所述调度货物信息时，向客户发送调度失败信息。
相应的，本发明还提供一种高效的物流调度***，包括车辆调度中心、无线车载终端；
车辆调度中心，用于根据客户的货物信息和车辆信息库确定调度对象和调度策略，并生成调度信息；同时依据已确定的调度策略对所述调度对象发送调度信息，并将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户；所述调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地、路径规划；
无线车载终端，通过GPS定位模块获取位置信息，并将其发送给车辆调度中心，并接收所述车辆调度中心发送的调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心。
所述车辆调度中心包括：
地理信息库，用于整合和分析所有地理信息和数据、天气信息、实时交通信息和道路情况，生成简洁的关于事件描述、天气状况、影响程度、方向和范围、持续时间、路径规划建议等的数据；
车辆数据库，用于存储全部车辆的信息，包括车辆型号、数量、装货量及单位里程耗油量；
决策管理单元，用于根据客户的货物信息查询所述地理信息库(204)、车辆数据库，确定调度对象和调度策略，生成调度信息，同时控制第一无线通信模块发送所述调度信息；
第一无线通信单元，用于将所述决策管理控制单元生成的调度信息发送至无线车载终端，并接收从无线车载终端发送的回复信息；
所述无线车载终端包括：
用于接收车辆调度中心发送的调度信息同时将驾驶员的回复应答发送给所述车辆调度中心的第一无线通信模块、GPS定位模块、传感器接口、信息管理模块、中央处理器，所述信息管理模块用于信息存储、信息采集、信息显示、信息查询。
实施本发明的高效的物流调度方法和***，具有以下有益效果：本发明采用基于无线车载终端和车辆调度中心的车辆调度方法，可以便捷地实现调度信息的发送和车辆货物信息的反馈。在车辆调度中心，通过管理决策单元得到最优的调度方案，。当有异常或突发事件例如接收新的配送需求或更改配送方案等发生时，调度中心可以立即进行重新规划并发送调度信息。同时，若配货车辆发生配送异常，可以立即反馈给车辆调度中心，由车辆调度中心重新规划，发送新的调度指令。本发明可以应对突发事件，降低配送成本，提高配送效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种高效的物流调度***结构图；
图2是本发明一种高效的物流调度***中车辆调度中心的结构图；
图3是本发明一种高效的物流调度***中无线车载终端的结构图；
图4是本发明一种高效的物流调度***车辆调度中心的双层规划模型示意图；
图5是本发明一种高效的物流调度方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的核心思想是：车辆调度中心根据客户的货物信息确定符合信息特征要素的车辆做为调度对象，并确定最优的车辆调度策略，并将其发送给调度对象。车辆调度中心实时监控在途车辆的运行状况，当在途车辆发生突发状况无法继续执行调度任务时，调度中心重新规划，发送新的调度指令。
下面基于本发明的核心思想，结合附图对本发明提供的一种高效的物流调度***进行说明，如图1所示：本发明的高效的物流调度***包括：车辆调度中心10、无线车载终端20。
车辆调度中心10，用于根据客户的货物信息和车辆数据库201确定调度对象和调度策略，并生成调度信息；同时依据已确定的调度策略对调度对象发送调度信息，并将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户；调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地、路径规划；
无线车载终端20，通过GPS定位模块301获取位置信息，并将其发送给车辆调度中心10，并接收车辆调度中心10发送的调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给车辆调度中心10。
如图2所示，本发明一种高效的物流调度***中车辆调度中心10的结构图。车辆调度中心10包括：
地理信息库204，用于整合和分析所有地理信息和数据、天气信息、实时交通信息和道路情况，生成简洁的关于事件描述、天气状况、影响程度、方向和范围、持续时间、路径规划建议等的数据；
车辆数据库201，用于存储全部车辆的信息，包括车辆型号、数量、装货量及单位里程耗油量；
决策管理单元202，用于根据客户的货物信息查询所述地理信息库204、车辆数据库201，确定调度对象和调度策略，生成调度信息，同时控制第一无线通信模块203发送所述调度信息；
第一无线通信单元203，用于将所述决策管理控制单元202生成的调度信息发送至无线车载终端20，并接收从无线车载终端20发送的回复信息。
如图3所示，本发明一种高效的物流调度***中无线车载终端20的结构图。无线车载终端20包括：
用于接收车辆调度中心10发送的调度信息同时将驾驶员的回复应答发送给所述车辆调度中心10的第一无线通信模块303、GPS定位模块301、传感器接口304、信息管理模块306、中央处理器302、输入输出设备305，信息管理模块306用于信息存储、信息采集、信息显示、信息查询。
本发明高效的物流调度***通过无线车载终端20的无线通信功能、GPS定位功能及相关传感器接口，可以及时动态地把车辆上货物信息和位置信息反馈给车辆调度中心10；车辆调度中心10首先根据地理信息库204(用于整合和分析所有地理信息和数据、天气信息、实时交通信息(车祸、车流量、拥堵等)和道路状况(修路、积水等)信息)确定所有车辆位置，货物装载地点及货物配送地点之间的最优路径和最短距离，在此基础上再结合货物信息和车辆型号、数量、装货量及单位里程耗油量等信息建立双层规划模型，确定调度策略。双层模型是leader和follower模型，leader层以最低配送成本为目标确定车辆派发方案，对follower层发出决策；在leader决策下，follower层以做优路径和最短行驶距离为目标确定行驶路径并把结果反馈给leader层。通过求解模型可以得到成本最低调度方案并发送相应调度指令给车载终端。同时调度中心可实时地监控车辆的货物配送情况。当有异常事件或者突发事件发生时，车辆调度中心10可以重新进行规划确定新的调度方案并发送给车载终端。
如图4所示，是本发明一种高效的物流调度***车辆调度中心的双层规划模型示意图；
该双层规划模型设置于车辆调度中心10的决策管理单元102，该双层规划模型的输入数据包括：货物信息，包括货物数量、类型及装卸和配送地；车队现有车辆信息，包括车辆类型、车辆数量、载货量和单位里程耗油量等信息；各车辆地点、货物装载地点及货物配送地点之间的最优路径和最短距离。双层规划模型对该输入数据进行综合处理，经过Leader层和Follower层的共同作用，输出调度策略结果。该双层规划模型的输出包括：最优车辆派发方案，即保证完成输送任务下，成本最低的方案；最优货物装车方案，即何种车装载多少量何种货物的最佳方案；最优路径规划，即每辆车在装载一定货物后的最优配送路径。该双层规划模型可以看成leader和follower之间的问题。lead层追求总成本最低确定车辆派发方案并把此方案作为决策传达给follower层，follower层在此决策的前提下进行货物装车和路径优化并把结果反馈给leader层，leader层在收到反馈信息后再进行相应的决策调整。
如图5所示，是本发明的一种高效的物流调度方法流程示意图。
S501、车辆调度中心10根据客户的货物信息在车辆数据库201中确定符合所述货物信息特征要素的空闲无线车载终端20为调度对象；所述货物信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地；所述车辆数据库201包括无线车载终端20的标识号、型号、装货量及单位里程耗油量；
S502、车辆调度中心10通过第一无线通信模块203向所述空闲无线车载终端20发送定位请求；
S503、所述空闲无线车载终端20收到定位请求后，通过GPS定位模块301获取当前位置信息，再通过第二无线通信模块303将当前位置信息发送给车辆调度中心10；
S504、车辆调度中心10的第一通信模块203接收所述空闲无线车载终端20发送回来的当前位置信息，及管理决策单元102根据所述货物装载地、货物配送地、当前位置信息及地理信息库104规划最短距离；
S505、车辆调度中心10的管理决策单元202再根据货物数量、货物类型及所述空闲无线车载终端20的型号、数量、装货量及单位里程耗油量规划总成本最低，规划最优路径；
S506、车辆调度中心10通过第一无线通信模块203向所述空闲无线车载终端20发送调度信息，所述调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地、货物配送地及路径规划；
S507、无线车载终端20通过第二无线通信模块203接收调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心10；
S508、车辆调度中心10在收到无线车载终端20的肯定回复后，将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户。
车辆调度中心10实时监控在途无线车载终端20的运行情况，当无线车载终端20发生突发状况无法继续执行调度任务时，执行以下步骤：
S509、无线车载终端20向车辆调度中心10发送取消执行调度任务的请求；
S510、车辆调度中心10接收取消请求后回应所述无线车载终端20，并刷新符合调度条件的无线车载终端20，重复执行步骤S502至S508。
车辆调度中心10在步骤S501之前还包括：车辆调度中心接收客户发送的调度需求信息，并在没有车辆符合所述调度需求信息时，向客户发送调度失败信息。
使用该高效车辆调度方法时，车辆调度中心10实时监控在途车辆的运行情况。当无线车载终端20发生突发情况无法执行调度任务时，可以向车辆调度中心10发送取消执行任务的请求，车辆调度中心10在接收到取消请求后回应，并重新执行步骤S502至S508，进行新的调度。
车辆调度中心实时监控在途车辆的运行情况，并对异常情况进行处理。
途中动态配货，主要涉及给正在执行任务或者执行完任务正在返回的车辆分配临时任务。
车辆行驶情况的监控，主要涉及对执行任务车辆的行驶情况实时查询监控。车辆调度中心10通过电子地图查看所有在途的调度车辆，将车辆的实时位置信息和行驶数据信息在电子地图上显示。
车辆调度中心10通过无线通信模块103接收无线车载终端20的超速、越界、意外情况等报警信息，车辆调度中心10在确认警情发生或其他特殊情况下，向无线车载终端20发送断油/断电指令，无线车载终端20在接收到指令后执行断油断电的动作，并在重新确定调度方案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效的物流调度方法，其特征在于：
S1、车辆调度中心(10)根据客户的货物信息在车辆数据库(201)中确定符合所述货物信息特征要素的空闲无线车载终端(20)为调度对象；所述货物信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地；所述车辆数据库(201)包括无线车载终端(20)的标识号、型号、装货量及单位里程耗油量；
S2、车辆调度中心(10)通过第一无线通信模块(203)向所述空闲无线车载终端(20)发送定位请求；
S3、所述空闲无线车载终端(20)收到定位请求后，通过GPS定位模块(301)获取当前位置信息，再通过第二无线通信模块(303)将当前位置信息发送给车辆调度中心(10)；
S4、车辆调度中心(10)的第一通信模块(203)接收所述空闲无线车载终端(20)发送回来的当前位置信息，及管理决策单元(202)根据所述货物装载地、货物配送地、当前位置信息及地理信息库(104)规划最短距离；
S5、车辆调度中心(10)的管理决策单元(202)再根据货物数量、货物类型及所述空闲无线车载终端(20)的型号、数量、装货量及单位里程耗油量规划总成本最低，规划最优路径；
S6、车辆调度中心(10)通过第一无线通信模块(203)向所述空闲无线车载终端(20)发送调度信息，所述调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地、货物配送地及路径规划；
S7、无线车载终端(20)通过第二无线通信模块(203)接收调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心(10)；
S8、车辆调度中心(10)在收到无线车载终端(20)的肯定回复后，将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户。
2.根据权利要求1所述的高效的物流调度方法，其特征在于：所述车辆调度中心(10)实时监控在途无线车载终端(20)的运行情况，当无线车载终端(20)发生突发状况无法继续执行调度任务时，执行以下步骤：
S21、无线车载终端(20)向车辆调度中心(10)发送取消执行调度任务的请求；
S22、车辆调度中心(10)接收取消请求后回应所述无线车载终端(20)，并刷新符合调度条件的无线车载终端(20)，重复执行步骤S2至S8。
3.根据权利要求1所述的高效的物流调度方法，其特征在于：所述步骤S1之前还包括：所述车辆调度中心接收客户发送的调度货物信息，并在没有车辆符合所述调度货物信息时，向客户发送调度失败信息。
4.一种高效的物流调度***，包括车辆调度中心(10)、无线车载终端(20)，其特征在于：
车辆调度中心(10)，用于根据客户的货物信息和车辆信息库(201)确定调度对象和调度策略，并生成调度信息；同时依据已确定的调度策略对所述调度对象发送调度信息，并将本次调度任务承担者的特征信息发送给客户；所述调度信息包括：货物数量、货物类型、货物装载地及货物配送地、路径规划；
无线车载终端(20)，通过GPS定位模块(301)获取位置信息，并将其发送给车辆调度中心(10)，并接收所述车辆调度中心(10)发送的调度信息，同时将驾驶者的回复应答发送给所述车辆调度中心(10)；
所述车辆调度中心(10)包括：
地理信息库(204)，用于整合和分析所有地理信息和数据、天气信息、实时交通信息和道路情况，生成简洁的关于事件描述、天气状况、影响程度、方向和范围、持续时间、路径规划建议等的数据；
车辆数据库(201)，用于存储全部车辆的信息，包括车辆型号、数量、装货量及单位里程耗油量；
决策管理单元(202)，用于根据客户的货物信息查询所述地理信息库(204)、车辆数据库(201)，确定调度对象和调度策略，生成调度信息，同时控制第一无线通信模块(203)发送所述调度信息；
第一无线通信单元(203)，用于将所述决策管理控制单元(202)生成的调度信息发送至无线车载终端(20)，并接收从无线车载终端(20)发送的回复信息；
所述无线车载终端(20)包括：
用于接收车辆调度中心(10)发送的调度信息同时将驾驶员的回复应答发送给所述车辆调度中心(10)的第一无线通信模块(303)、GPS定位模块(301)、传感器接口(304)、信息管理模块(206)、中央处理器(202)，所述信息管理模块用于信息存储、信息采集、信息显示、信息查询。
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