CN106651231B - 路径规划方法和路径规划装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路径规划方法和路径规划装置。该方法在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划方法的特征在于，包括：第一路线生成步骤，将等待加入配送路线中的至少一个第一类站点中的各个第一类站点分别与车场构成第一临时配送路线，选择满足第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入配送路线中的至少一个第二类站点中的各个第二类站点分别与车场构成第二临时配送路线，选择行驶时间最短的第二临时配送路线作为第一路线。

Description

路径规划方法和路径规划装置

技术领域

本发明涉及物流配送中的车辆的路径规划方法和路径规划装置，尤其涉及考虑了客户站点的时间段限制(以下也存在称为“时间限制”的情况)的路径规划方法和路径规划装置。

背景技术

在现有技术中，在自动取款机现金配送、自动售货机货物配送、加油站油料配送和垃圾回收等行业中，配送车辆从车场(也称为“配送中心”)出发后，通常沿一定的行驶路径(也称为“行驶路线”)经过多个客户(对应于本发明中的“站点”)后返回车场。一辆车通常负责一条行驶路径上的所有站点的配送。在规划上述行驶路径时，通常在满足一定的限制条件(如路线行驶时间限制、车辆载货量、站点所需货物的需求量、时间窗限制等)的情况下，尽量使车辆的行驶路径最短、费用最小、时间最少、配送所用的车辆最少等。

图1是表示单车场多站点的车辆路径规划的示意图。在图1中，记载了1个车场、10个站点和4辆配送用车辆。其中，黑心圆圈(●)表示车场，空心圆圈(○)表示站点，车辆标记

表示配送用车辆，包括“0”的黑心圆圈也表示车场，空心圆圈中的各个数字1～10表示不同的站点。

如图1所示，通过进行车辆的路径规划，由一辆车负责车场→站点6→站点5→站点7→车场这一行驶路径的配送；由第二辆车负责车场→站点1→站点3→站点2→站点4→车场这一行驶路径的配送；由第三辆车负责车场→站点8→站点9→站点10→车场这一行驶路径的配送。

在实际的单车场多站点的车辆路径中，除了上述路线时间限制、车辆载货量、站点需求量等限制，部分客户站点还对具体的服务时间(即，配送时间)有要求，比如一些客户(即，客户站点)要求车辆必须在早晨9:00-10:00之间到达，还有一些客户要求车辆必须在早晨8:30-10:00到达。

针对客户站点对具体的服务时间有要求的问题，专利文献CN103699982A提出了一种带软时间窗口的物流配送控制方法，该专利首先建立优化调度模型，以运输费用成本最低建立目标函数，然后利用启发式算法规划路径。

专利文献CN104036379A提出了一种求解带硬时间窗时变关联物流运输车辆路径问题的方法，该专利文献首先建立具有硬时间窗约束的时变关联物流运输车辆路径问题的数学模型，然后设计一种禁忌搜索算法对问题进行求解。

发明内容

在专利文献CN103699982A中，从内容来看，不要求车辆必须在客户规定时间段内到达，如果车辆没有在规定的时间段内到达，则给予此路径的方案一个惩罚值，以减少该方案被选的可能性。但是在实际的运营过程中，如果车辆不能在客户要求的时间段内到达，则会影响客户的正常运行。例如就银行现金配送而言，如果配送公司不能及时给银行配钞，则会影响现金的存取。

专利文献CN104036379A的发明尽管能够满足客户站点的时间要求，但仍存在如下问题。第一，该发明需要设置很多可变参数比如最大迭代次数，禁忌表的大小，怎样得到初始路线，怎样设置禁忌对象和怎样获得邻域解等。这就意味着为了得到较好的解决方案，每次随着应用场景的改变，这些参数都需要变化，而且对于没有专业背景的人来说，调节这些参数基本是不可能完成的事情，这些因素就大大降低了算法的普适性。第二，在配送过程中，如果配送车辆抵达当前客户的时刻早于客户要求的最早时间窗时刻，那么车辆需要等待，等待时间为当前客户的时间窗的时刻与该台车抵达客户的时刻之差。如果这种情况发生，而且等待时间特别长，这就意味着该配送车辆需要找到一个地方停车等待，但是在一些城市特别是一些大城市，在停车高峰期，很难找到一个地方停车，即使能够找到停车的地方，有些时候也需要交纳停车费用，这样不仅提高了配送成本，而且还会增加车辆的无效运行时间。第三，如果不设置等待时间，该方法可能会陷入不收敛状态即得不到满足所有客户站点时间限制的配送方案。

针对上述问题，本发明提供一种不需要设置复杂的参数，便于使用，并且考虑了客户站点的时间段限制的路径规划方法和路径规划装置。

本发明的一个方面的路径规划方法，在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划方法的特征在于，包括：第一路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第二临时配送路线作为所述第一路线。

本发明的第二方面的路径规划方法是，在第一方面的路径规划方法中，包括：第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第三方面的路径规划方法是，在第一方面的路径规划方法中，包括：第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第三临时配送路线(其中，“所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后”是指加入第一类站点的位置，具体而言，包括三种位置，即，最后一个所述第一类站点与第二类站点之间、各个第二类站点彼此之间、以及第二类站点与车场之间。)，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第四方面的路径规划方法，在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划方法的特征在于，包括：第一路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第一类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由1个所述第一类站点和1个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第二临时配送路线作为所述第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第二临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第三临时配送路线，选择节约值最大的所述第三临时配送路线作为所述第一路线，其中，所述节约值是对所述站点对中的2个站点分别配送时总共所需的时间与对所述站点对中的2个站点一起配送时总共所需的时间之差。

本发明的第五方面的路径规划方法是，在第四方面的路径规划方法中，包括：第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第六方面的路径规划方法是，在第四方面的路径规划方法中，包括：第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第七方面的路径规划方法是，在第一方面～第六方面的任一方面的路径规划方法中，包括：行驶时间取得步骤，在所述第一路线生成步骤之前，取得在所述车场与各个所述站点之间以及该多个站点彼此之间的行驶时间，该行驶时间用于计算所述配送路线的行驶时间。

本发明的第八方面的路径规划方法是，在第一方面～第六方面的任一方面的路径规划方法中，包括：第三路线生成步骤，在所述第二路线生成步骤之后，仅存在等待加入配送路线中的所述第一类站点的情况下，在满足所述第一类站点的时间段限制的前提下选择一个或多个所述第一类站点与所述车场构成第三路线。

本发明的第九方面的路径规划方法是，在第一方面～第六方面的任一方面的路径规划方法中，所述第一路线和所述第二路线的行驶时间小于预先设定的行驶时间限制值。

本发明的第十方面的路径规划方法是，在第八方面的路径规划方法中，所述第三路线的行驶时间小于预先设定的行驶时间限制值。

本发明的第十一方面提供一种路径规划装置，其在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划装置的特征在于，包括：第一路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个所述第二类站点分别与车场构成第二临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第二临时配送路线作为所述第一路线。

本发明的第十二方面的路径规划装置是，在第十一方面的路径规划装置中，包括：第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个所述第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第十三方面的路径规划装置是，在第十一方面的路径规划装置中，包括：第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第十四方面提供一种路径规划装置，其在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划装置的特征在于，包括：第一路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个第一类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由1个所述第一类站点和1个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第二临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的所述第二临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第三临时配送路线，选择节约值最大的所述第三临时配送路线作为所述第一路线，其中，所述节约值是对所述站点对中的2个站点分别配送时总共所需的时间与对所述站点对中的2个站点一起配送时总共所需的时间之差。

本发明的第十五方面的路径规划装置是，在第十四方面的路径规划装置中，包括：第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第十六方面的路径规划装置是，在第十四方面的路径规划装置中，包括：第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

本发明的第十七方面的路径规划装置是，在第十一方面～第十六方面的任一方面的路径规划装置中，包括：行驶时间取得模块，其在所述第一路线生成模块生成所述第一路线之前，取得在所述车场与各个所述站点之间以及该多个站点彼此之间的行驶时间，该行驶时间用于计算所述配送路线的行驶时间。

本发明的第十八方面的路径规划装置是，在第十一方面～第十六方面的任一方面的路径规划装置中，包括：第三路线生成模块，其在所述第二路线生成模块生成所述第二路线之后，仅存在等待加入所述配送路线中的所述第一类站点的情况下，在满足所述第一类站点的时间段限制的前提下选择一个或多个所述第一类站点与车场构成第三路线。

技术效果

根据本发明的路径规划方法和路径规划装置，能够获得如下所述的有益的技术效果：能够自动完成配送路线的规划，节约人力成本；不需要设置复杂的参数，便于使用；能够满足所有有时间段限制的客户站点的配送需求，保证客户站点的正常运营和提升配送公司的信用；由于不需要设置车辆等待时间，因此不需要中途停车，减少了车辆的无效运行，降低了配送成本。

附图说明

图1是表示单车场多站点的车辆路径规划的示意图。

图2是表示本发明的应用场景中的客户站点对服务时间段有限制的示意图。

图3是本发明的路径规划方法的流程图。

图4为将各个站点分为第一类站点和第二类站点的分类处理的示意图。

图5是表示车场与各个站点之间以及所有站点彼此相互之间的行驶时间矩阵的示意图。

图6是生成初始配送路线的流程图(实施例1)。

图7(a)是表示配送车辆在规定时间从车场分别到达各个第一类候补站点以及所需时间的示意图。图7(b)是表示符合时间段限制的第一类站点分别与车场组成临时初始路线的示意图。图7(c)表示在第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下最后生成的初始路线。

图8(a)是表示在规定时间分别从车场出发至各个第二类候补站点的示意图。图8(b)是表示各个第二类候补站点分别与车场组成临时初始路线的示意图。图8(c)表示在第一类候补站点中不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下最后生成的初始路线。

图9是生成一条完整路线的流程图(实施例1)。

图10(a)～图10(j)是生成一条完整路线的示意图(实施例1)。

图11表示最终生成的所有的完整路线(实施例1)。

图12(a)～图12(b)是说明节约值的意思的图。

图13是生成初始配送路线的流程图(实施例2)。

图14(a)～图14(d)是表示满足时间段限制的第一类候补站点对与车场构成初始路线的示意图(实施例2)。

图15(a)～图15(e)是表示满足时间段限制的一个第一类候补站点和一个第二类候补站点组成的站点对与车场构成初始路线的示意图(实施例2)。

图16(a)～图16(c)表示任意2个第二类候补站点分别与车场构成配送路线时所需的行驶时间、以及这2个第二类候补站点与车场一起构成配送路线时所需的行驶时间，图16(d)表示所确定的初始路线(实施例2)。

图17(a)表示在图14(d)所示的初始路线中追加候补站点的情况，图17(b)表示在图15(e)所示的初始路线中追加候补站点的情况，图17(c)表示在图16(d)所示的初始路线中追加候补站点的情况(实施例2)。

图18是生成一条完整路线的流程图(实施例2)。

图19(a)～图19(e)是实施例2中生成一条完整路线的示意图(之一)。

图20(a)～图20(e)是实施例2中生成一条完整路线的示意图(之二)。

图21表示最终生成的所有的完整路线(实施例2)。

图22是生成完整的配送路线后针对第一类候补站点的路径规划的流程图。

图23(a)、图23(b)是一个第一类候补站点与车场构成配送路线的示意图。

图24是表示图22的流程图的步骤55中生成的临时路线的示意图。

具体实施方式

以下，对实施本发明的优选的实施方式进行说明。其中，以下的实施方式仅仅为例示。本发明不限于以下的实施方式。

在说明本发明的路径规划方法之前，首先设定单车场多站点配送的应用场景。图2是表示本发明的应用场景中的客户站点(以下简称为“站点”)对服务时间段有限制的示意图。

在图2中，假设有10个站点需要配送，其中4个站点对服务时间段有限制的要求。图2中的“序号”表示各个站点。例如，序号1表示站点1，序号2表示站点2。如图2所示，站点1要求8:00-9:00期间服务，站点5要求10:00-11:00期间服务，站点7要求11:30-12:00期间服务，站点要求9:00-10:00期间服务。在图2中，“/”表示对服务时间段无限制。

在本说明书中，将对服务时间段有限制的要求的站点称为第一类站点，将对服务时间段没有限制的要求的站点称为第二类站点，将等待加入到配送路线中的站点(即，还未加入到配送路线中的站点)称为候补站点，将等待加入到配送路线中的第一类站点、第二类站点分别称为第一类候补站点、第二类候补站点。

在本发明的路径规划方法的场景中，限制条件为每条配送路线的行驶时间不得超过4小时(240分钟)，即车辆从出发到返回车场不得超过4小时。当然，本领域技术人员也可以根据情况调整限制条件，例如使每条配送路线的行驶时间不得超过3.5小时等。另外，车辆的装载量、各个站点的需求量、车辆在站点的服务时间和交通的拥堵状况等也存在对本发明的路径规划方法中的行驶时间发生影响的情况，为了使本发明更容易理解，在本说明书中不考虑这些因素的影响。

另外，在本发明的路径规划方法的场景中，令配送车辆从车场出发的时间为8:00。但是实际上配送车辆从车场出发的时间并不限定于8:00，本领域技术人员能够根据实际情况任意设置，例如也可以设置为8:30、9:00等其他时间。

如上所述的应用场景是在不影响本发明的路径规划方法的主要逻辑的基础上设置的简化版场景，但是本发明不仅限于此场景，还可以适用于其他限制条件的场景如车辆载货量限制、站点需求量限制以及以上各种限制的任意组合的应用场景。

图3是本发明的路径规划方法的流程图。首先根据是否对服务时间段有限制的要求而将各个站点分为如上所述的第一类站点和第二类站点(步骤1)。接着，选择合适的站点与车场构成初始路线(步骤2)。接着，在满足限制条件的前提下，将其他站点加入到初始路线中构成完整路线(步骤3)。然后判断是否剩余有第一类站点没有加入到初始路线和完整路线中(步骤4)。如果“是”，则接着对剩余的第一类站点进行路径规划(步骤5)，如果“否”，则结束路径规划。

图4为根据是否对服务时间段(即，配送时间段)有限制的要求而将各个站点分为第一类站点和第二类站点的分类处理的示意图。在分类处理中，将对服务时间段有限制的要求的站点作为第一类站点，将对服务时间段没有限制的要求的站点作为第二类站点，并且将第一类站点根据站点要求的最早到达时间进行排序。

图4中的序号1，2，3，4，5，6，7，8，9，10表示配送站点，其中有时间段限制的站点为1，5，7，9，站点1要求8:00-9:00期间配送，站点5要求10:00-11:00期间配送，站点7要求11:30-12:00期间配送，站点9要求9:00-10:00期间配送，2，3，4，6，8，10对配送时间无要求。根据站点要求的最早到达时间，将第一类站点依次进行排序为1，9，5，7。

在生成初始路线和完整路线之前，还需要获得车场与各个站点之间以及所有站点彼此相互之间的行驶时间，将这些时间组合在一起而得到的矩阵称为行驶时间矩阵。图5是表示车场与各个站点之间以及所有站点彼此相互之间的行驶时间矩阵的示意图(单位是10分钟)。在图5中，左下侧虚线框所包围的数字之中0表示出发车场，1～10表示出发站点，右上侧的虚线框所包围的数字之中0表示目的车场(即，到达车场)，1～10表示目的站点(即，到达站点)。根据图5，例如假设从站点3出发，目的站点为7，则行驶时间为30分钟。假设在配送当天从站点7出发，目的站点为3，则行驶时间为60分钟。

在实际生活中，由于受早高峰、晚高峰、天气变化、交通事故、交通管制和大型活动等因素的影响，实际上车辆行驶速度在动态变化，从而导致了路网中各个路段的行驶时间和速度也相应地发生变化。但是在本说明书中，为了使说明容易理解，如图5所示，假定从车场到各个站点、以及各个站点彼此之间的行驶时间在一天中是固定不变的。例如，从站点3出发到达站点7的行驶时间一天中均为30分钟，从站点7出发到达站点3的行驶时间一天中均为60分钟。

下面利用实施例1～3对之前所述的应用场景的行驶路径(也称为“行驶路线”)的规划方法进行说明。

实施例1

图6是实施例1中生成初始配送路线(以下简称为“初始路线”)的流程图。首先获取从车场到达各个第一类候补站点所需的时间(步骤11)。

图7(a)是表示配送车辆在规定时间(此处为8:00)从车场分别到达各个第一类候补站点以及所需时间的示意图。如图7(a)所示，配送车辆从车场0出发经过30分钟后到达站点1，配送车辆在8:00从车场0出发经过60分钟后到达站点5，配送车辆从车场7出发经过40分钟后到达站点7，配送车辆从车场0出发经过110分钟后到达站点9。其中，从车场0到各个站点1所需的时间可以根据行驶时间矩阵获得。

然后判断上述第一类候补站点(即，站点1、5、7、9)中是否存在到达时间符合时间段限制的站点(步骤12)。以下表1中记载了各个第一类站点的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制(也可称为“限制时间段”)。

[表1]

如以上表1所示，到达站点1的时间(8:30)处于其限制时间段(8:00-9:00)的范围内，到达站点9的时间(9:50)也处于其限制时间段(9:00-10:00)的范围内，而到达站点5、7的时间处于限制时间段之外。因此判断第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的第一类站点1、9。

在判断第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下，将符合时间段限制的第一类站点分别与车场组成临时初始路线(步骤13)。图7(b)是表示符合时间段限制的第一类站点分别与车场组成临时初始路线的示意图。

如图7(b)所示，在站点1与车场0组成的临时初始路线中，配送车辆在规定时间(8:00)从车场0出发经过30分钟后到达站点1，再从站点1出发经60分钟后返回车场0，该临时初始路线的总的行驶时间是90分钟。在站点9与车场0组成的临时初始路线中，配送车辆在规定时间(8:00)从车场0出发经过110分钟后到达站点9，再从站点9出发经70分钟后返回车场0，该临时初始路线的总的行驶时间是180分钟(请参照下表2)。

[表2]

由于临时初始路线(0→1→0)的行驶时间最短，因此选择该行驶时间最短的路线作为初始路线(步骤14)。图7(c)表示在第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下最后生成的初始路线。

以上说明了在第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下生成初始路线的方法。接着对在第一类候补站点中不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下生成初始路线的方法进行说明。

在第一类候补站点中不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下，将各个第二类候补站点分别与车场组成临时初始路线(步骤15)。图8(a)是表示在规定时间(8:00)分别从车场出发至各个第二类候补站点的示意图。图8(b)是表示各个第二类候补站点分别与车场组成临时初始路线的示意图。

如图8(b)所示，在站点2与车场0组成的临时初始路线中，配送车辆从车场0出发经过60分钟后到达站点2，再从站点2出发经70分钟后返回车场0，该临时初始路线(0→2→0)的总的行驶时间是130分钟。同样，临时初始路线(0→3→0)的行驶时间是100分钟；临时初始路线(0→4→0)的行驶时间是120分钟；临时初始路线(0→6→0)的行驶时间是70分钟；临时初始路线(0→8→0)的行驶时间是180分钟；临时初始路线(0→10→0)的行驶时间是170分钟(请参照下表3)。

[表3]

由于临时初始路线(0→6→0)的行驶时间最短，因此选择该行驶时间最短的路线作为初始路线(步骤16)。图8(c)表示在第一类候补站点中不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点的情况下最后生成的初始路线。

下面利用图9～图11对生成一条完整路线的方法进行说明。图9是生成一条完整路线的流程图。图10(a)～图10(j)是生成一条完整路线的示意图。图11表示最终生成的所有的完整路线。

首先，判断是否存在未加入到配送路线中的无时间段限制的站点，即，判断是否存在等待加入到配送路线中的第二类候补站点(步骤21)。在存在第二类候补站点的情况下，根据步骤11～15所示的方式生成初始路线(步骤22)。在不存在第二类候补站点的情况下，结束完整路线的生成。

在步骤22之后，确定临时配送路线，将各个第一类候补站点分别加入到该临时配送路线的末尾(即，该临时配送路线中的站点之后)(步骤23)，构成新路线。在步骤23中确定临时配送路线时，最初选择步骤22生成的初始路线作为临时配送路线。例如，在初始路线为0→1→0，且将一个第一类候补站点5加入到该初始路线的末尾时，构成的新路线是0→1→5→0。在初始路线为0→6→0，且将一个第一类候补站点5加入到该初始路线的末尾时，构成的新路线是0→6→5→0。在经过后述的步骤26或步骤29之后返回至步骤23确定临时配送路线时，选择步骤26或步骤29中满足限制条件的路线作为临时配送路线。

在本实施例中，如图10(a)所示令初始路线为0→1→0，则在上述步骤23中在站点1之后分别加入各个第一类候补站点5、7、9，分别构成新路线0→1→5→0、0→1→7→0、0→1→9→0(如图10(b)所示)。另外，在图10(b)中，为了使图示简单，省略了车场0的图示，将各个新路线0→1→5→0、0→1→7→0、0→1→9→0分别图示为了1→5、1→7、1→9。在之后的说明中，也存在同样的情况。

然后判断上述第一类候补站点(即，站点5、7、9)中是否存在到达时间符合时间段限制的站点(步骤24)。

在判断第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的站点的情况下，将符合时间段限制的第一类站点分别与车场组成新临时路线，选择行驶时间最短的新临时路线(步骤25)。然后判断该新临时路线的行驶时间是否满足限制条件(此处为240分钟)，即，判断该新临时路线的行驶时间是否超过作为限制条件的240分钟(步骤26)。在步骤26中判断步骤25中选择的路线的行驶时间满足限制条件(即，不超过240分钟)的情况下，返回至步骤23，添加其他第一类候补站点至步骤25中选择的行驶时间最短的路线。另外，限制条件可以根据实际情况决定，不限于240分钟，也可以是其他时间长度。。

以下表4中记载了图10(b)中各个第一类站点的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制。

[表4]

站点	9	5	7
				到达时间	10:10	9:00	9:40
时间段限制	9:00-10:00	10:00-11:00	10:00-11:00

如以上表4所示，在8:30从站点1出发到达站点9的时间(10:10)处于其限制时间段(9:00-10:00)的范围之外，到达站点5、7的时间也处于限制时间段之外。因此在步骤24中判断第一类候补站点中不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点。

在步骤24的判断结果是“否”的情况下，如图10(c)所示，将第二类候补站点(即，未加入到配送路线中的第二类站点)分别加入到步骤23中确定的临时配送路线的末尾，构成新路线(步骤27)。

在本实施例中，将候补站点加入路线的末尾的意思是：将候补站点加入路线中的最后一个站点与车场之间。

在本实施例中，由于在步骤22中选择的路线是0→1→0，因此在步骤27中在站点1之后分别加入各个第二类候补站点2、3、4、6、8、10，分别构成新路线0→1→2→0、0→1→3→0、0→1→4→0、0→1→6→0、0→1→8→0、0→1→10→0(如图10(c)所示)。另外，在图10(c)中，为了使图示简单，省略了车场0的图示，将各个新路线0→1→2→0、0→1→3→0、0→1→4→0、0→1→6→0、0→1→8→0、0→1→10→0分别图示为了1→2、1→3、1→4、1→6、1→8、1→10。

然后计算步骤27中形成的各个新路线的行驶时间，选择该新路线中行驶时间最短的路线(步骤28)。下表5示意地记载了步骤27中形成的各个新路线的行驶时间。由于路线0→1→8→0的行驶时间(110分钟)最短，因此如图10(d)所示，步骤28中选择的路线是0→1→8→0。

[表5]

另外，在步骤28中选择了行驶时间最短的路线后，判断所选择的该路线的行驶时间是否满足限制条件(240分钟)(步骤29)。在满足限制条件的情况下，返回至步骤23，如图10(e)所示，分别添加各个第一类候补站点至步骤28中选择的行驶时间最短的路线(0→1→8→0)的末尾。

然后在步骤24判断上述第一类候补站点(即，站点5、7、9)中是否存在到达时间符合时间段限制的站点。以下表6中记载了各个第一类站点的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制。

[表6]

如以上表6所示，第一类候补站点(即，站点5、7、9)中存在到达时间符合时间段限制的站点5，且仅有一个站点(站点5)符合限制条件，因此如图10(f)所示，添加了站点5的路线0→1→8→5→0就是步骤25中所要选择的行驶时间最短的路线(步骤25)。另外，下表7记载了路线0→1→8→5→0的行驶时间。

[表7]

行驶路线	行驶时间(分钟)
		0→1→8→5→0	220

接着进入步骤26，判断步骤25中选择的路线0→1→8→5→0的行驶时间是否满足限制条件。如表7所示，由于路线0→1→8→5→0的行驶时间220分钟没有超过240分钟，满足限制条件，于是再次返回至步骤23，如图10(g)所示，分别添加各个第一类候补站点(7、9)至最近选择的行驶时间最短的路线(0→1→8→5→0)的末尾。下表8记载了各个第一类候补站点添加至路线0→1→8→5→0的末尾后的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制。

[表8]

站点	9	7
			到达时间	11:50	11:10
时间段限制	9:00-10:00	10:00-11:00

如表8所示，由于站点7、9的到达时间均在限制时间段之外，因此在步骤24中判断第一类候补站点(站点7、9)中不存在到达时间符合时间段限制的站点。然后进入步骤27，如图10(h)所示，将第二类候补站点(2、3、4、6、10)分别加入到路线(0→1→8→5→0)的末尾，构成新路线。下表9记载了与各个新路线对应的行驶时间。

[表9]

在表9所示的各个路线中，路线(0→1→8→5→10→0)的行驶时间最短，因此在步骤28中，如图10(i)所示，选择路线(0→1→8→5→10→0)作为时间最短的线路。又由于这条路线的行驶时间是300分钟，因此在步骤29中判断该路线的行驶时间超过作为限制条件的240分钟，不满足限制条件。于是如图10(j)所示，选择路线0→1→8→5→10→0之前的路线0→1→8→5→0作为一条完整的配送路线(步骤30)。然后返回步骤21，开始另一条完整的配送路线的生成。下表10表示在步骤30生成的一条完整的配送路线中的各个站点的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制。

[表10]

在表10所示的路线0→1→8→5→0中，由于车场0是出发点，因此黑框所示的车场0的到达时间(8:00)实质上是出发时间。以下说明也相同。

图11表示按照图9所示的流程生成的全部的完整路线。在本实施例1中，按照图9所示的流程共生成3个完整路线，即，0→1→8→5→0、0→10→6→7→0、和0→2→9→4→3→0。下表11、表12分别表示后2个路线中的各个站点的到达时间和针对各个第一类站点的时间段限制。

[表11]

站点	0	10	6	7	0
						到达时间	8:00	8:30	9:20	11:40	12:00
时间段限制	/	/	/	11:30-12:00	/

[表12]

站点

0

2

9

4

3

0

到达时间

8:00

8:40

9:30

10:20

11:20

12:00

时间段限制

/

/

9:00-10:00

/

/

/

根据本实施例的路径规划方法，能够获得如下所述的有益的技术效果：能够自动完成配送路线的规划，节约人力成本；不需要设置复杂的参数，便于使用；由于不需要设置车辆等待时间，因此不需要中途停车，减少了车辆的无效运行，降低了配送成本。

实施例2

在实施例2中，使用节约值生成初始路线。下面利用图12(a)和图12(b)对节约值的意思进行说明。

如图12(a)所示，如果单独对i站点配送，所用时间为：t1+t2，如果单独对j站点配送则所用时间为：t3+t4，如果对i，j一起配送则所用时间为：t1+t5+t4，则节约值为：t1+t2+t3+t4–(t1+t5+t4)＝t2+t3–t5。

如图12(b)所示，以站点1、2为例，如果单独对站点1配送则所用时间为：60+70＝130分钟，如果单独对站点2配送则所用时间为：80+40＝120分钟，如果对站点1、2一起配送则所用时间为：60+90+40＝190分钟，节约值＝站点1单独配送总时间+站点2单独配送总时间–站点1、2一起配送总时间＝130+120-190＝60分钟。

根据图12(a)～(b)所示的方法，能够计算出任意2个站点一起配送时比单独配送时节约的时间(即，节约值)。

图13是实施例2中生成初始配送路线(以下简称为“初始路线”)的流程图。首先获取从车场到达各个站点以及各个站点彼此之间所需的行驶时间(步骤31)。然后，判断是否存在与车场组成配送路线时均满足时间段限制的第一类候补站点对(步骤32)。在步骤32的判断结果为“是”的情况下，计算所有的这样的第一类候补站点对分别与车场组成配送路线时的节约值(步骤33)。然后选择节约值最大的配送路线作为初始路线(步骤34)。

图14(a)～图14(d)是表示满足时间段限制的第一类候补站点对与车场构成初始路线的示意图。

图14(a)图示有车场0和10个站点。如表13所示，10个站点中有4个站点(即，站点1、5、7、9)是第一类站点。

[表13]

站点	1	9	5	7
					时间段限制	8:00-9:00	9:00-10:00	10:00-11:00	11:30-12:00

假设只有2对第一类候补站点对(站点1、5)、(站点1、9)在与车场0组成配送路线时均满足时间段限制。其中，站点1、5与车场0组成的配送路线0→1→5→0中的各个站点的到达时间、第一类候补站点1、5的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表14中。图14(b)的左侧表示站点1、5分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图14(b)的右侧表示站点1、5与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表14]

站点1、9与车场0组成的配送路线0→1→9→0中的各个站点的到达时间、第一类候补站点1、9的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表15中。图14(c)的左侧表示站点1、9分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图14(c)的右侧表示站点1、9与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表15]

如表14、15所示，由于路线0→1→9→0的节约值最大，因此如图14(d)所示，在步骤34中选择路线0→1→9→0作为初始路线。

在步骤32的判断结果是“否”的情况下，选择一个第一类候补站点和一个第二类候补站点组成站点对，生成所有的这样的站点对(步骤35)。然后判断步骤35中生成的站点对中是否存在与车场组成配送路线时满足时间段限制的站点对(步骤36)。在步骤36的判断结果为“是”的情况下，计算所有的这样的站点对分别与车场组成配送路线时的节约值(步骤37)。然后选择节约值最大的配送路线作为初始路线(步骤38)。

图15(a)～图15(e)是表示满足时间段限制的一个第一类候补站点和一个第二类候补站点组成的站点对与车场构成初始路线的示意图。

为了使说明便于理解，假设在步骤36中判断有4个站点对符合时间段限制，即(站点1、2)、(站点1、3)、(站点2、9)、(站点4、9)。在这4个站点对中，站点1、9是第一类站点，站点2、3、4是第二类站点。

站点1、2与车场0组成的配送路线0→1→2→0中的各个站点的到达时间、第一类站点1的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表16中。图15(a)的左侧表示站点1、2分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图15(a)的右侧表示站点1、2与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表16]

站点1、3与车场0组成的配送路线0→1→3→0中的各个站点的到达时间、第一类候补站点1的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表17中。图15(b)的左侧表示站点1、3分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图15(b)的右侧表示站点1、3与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表17]

站点2、9与车场0组成的配送路线0→2→9→0中的各个站点的到达时间、第一类站点9的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表18中。图15(c)的左侧表示站点2、9分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图15(c)的右侧表示站点2、9与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表18]

站点4、9与车场0组成的配送路线0→4→9→0中的各个站点的到达时间、第一类站点9的时间段限制以及该路线的节约值记载于下表19中。图15(d)的左侧表示站点4、9分别与车场0构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间，图15(d)的右侧表示站点4、9与车场0一起构成配送路线时的情况以及所需的行驶时间。

[表19]

如表16～19所示，由于路线0→2→9→0的节约值为80，最大，因此如图15(e)所示，在步骤38中选择路线0→2→9→0作为初始路线。

在步骤36的判断结果是“否”的情况下，选择任意2个第二类候补站点组成站点对，生成所有的这样的站点对(步骤39)。然后计算所有的这样的站点对分别与车场组成配送路线时的节约值(步骤40)。然后选择节约值最大的配送路线作为初始路线(步骤41)。

图16(a)～图16(c)表示任意2个第二类候补站点分别与车场构成配送路线时所需的行驶时间、以及这2个第二类候补站点与车场一起构成配送路线时所需的行驶时间，图16(d)表示在步骤41确定的初始路线。

[表20]

站点对	2、3	2、4	2、6	……	i、j
						节约值	40	60	100	……	n

表20记录了步骤39生成的所有的站点对以及这些站点对分别与车场0构成配送路线时的节约值。其中，i、j表示第二类候补站点对，n表示节约值，节约值的单位是分钟。

假定表20中最大的节约值是100分钟，对应的站点对是(站点2、6)，则选择该站点对与车场0构成的配送路线0→2→6→0作为初始路线(如图16(d)所示)。

为了在图14(d)、图15(e)或图16(d)所示的初始路线的基础上生成完整的配送路线，需要在初始路线中进一步追加候补站点。图17(a)是表示在图14(d)所示的初始路线中追加候补站点的情况，图17(b)是表示在图15(e)所示的初始路线中追加候补站点的情况，图17(c)是表示在图16(d)所示的初始路线中追加候补站点的情况。其中，为了便于说明，在此假定图15(e)所示的初始路线为0→1→2→0。

在图14(d)和图15(e)所示的初始路线中，存在一个或2个有时间段限制的第一类站点。在向这样的路线中加入候补站点时，为了避免新加入站点影响路线中的第一类站点，要求新加入站点的位置处于最后一个第一类站点之后。

例如在图17(a)中，由于站点1、9均是第一类站点，具有时间段限制，因此新加入站点n需要位于站点9之后(即，位于站点9与车场0之间)。在图17(b)中，仅站点1是第一类站点，因此新加入站点n可以位于站点1与站点2之间、或站点2与车场0之间。在图17(c)中，站点2、6均是第二类站点，没有时间段限制，因此新加入站点n可以位于站点2、6之间或车场与站点2、6之间。

下面利用图18～图21对生成一条完整路线的方法进行说明。图18是生成一条完整路线的流程图。对于图18中与图9中相同的步骤，标注相同的序号，省略其详细说明。

假定所生成的初始路线是0→1→2→0，其中，站点1是第一类站点，站点2是第二类站点。将等待加入到配送路线中的第一类站点5、7、9分别加入初始路线0→1→2→0中的最后一个第一类站点1之后(即，分别加入至站点1与站点2之间、站点2与车场0之间)构成新配送路线(步骤43)。如下表21、表22所示，假定在步骤24中判断只有0→1→9→2→0、0→1→2→5→0这2条路线满足该路线中的第一类站点的限制时间段，步骤43中构成的其他新配送路线均不满足第一类站点的限制时间段。

[表21]

[表22]

然后如图19(b)所示，从以上2条路线中选择行驶时间最短的路线0→1→9→2→0(步骤25)。由于该路线的行驶时间没有超过作为限制条件的240分钟(对应于步骤26)，因此返回步骤43，如图19(c)所示，继续向路线0→1→9→2→0的最后一个第一类站点9之后添加第一类站点。

如下表23所示，假定在步骤24中判断只有0→1→9→2→5→0这1条路线满足该路线中的第一类站点的时间段限制。然后如图19(d)所示在步骤25选择该路线作为行驶时间最短的路线，在步骤26中根据表23判断该路线满足限制条件(240分钟)。

[表23]

由于表23所示的路线的行驶时间没有超过作为限制条件的240分钟(对应于步骤26)，因此再次返回步骤43，如图19(e)所示，继续向路线0→1→9→2→5→0的最后一个第一类站点5之后添加第一类站点7，形成新路线0→1→9→2→5→7→0。

如下表24所示，由于新路线0→1→9→2→5→7→0中站点7的到达时间位于限制时间段之外，即，该新路线不满足第一类站点的时间段限制，因此在步骤24中判断不存在加入路线0→1→9→2→5→0后满足时间段限制的第一类站点。

[表24]

由于步骤24的判断结果是“否”，因此进入步骤47，如图20(a)所示，向路线0→1→9→2→5→0中的最后一个第一类站点5之后(在本实施例的情况下，为站点5与车场0之间)分别加入各个第二类候补站点(3、4、6、8、10)。然后如下表25所示，计算加入各个第二类候补站点后形成的新路线的行驶时间，如图20(b)所示，选择行驶时间最短的新路线0→1→9→2→5→3→0(步骤28)。

[表25]

如表25所示，由于路线0→1→9→2→5→3→0的行驶时间为220分钟，没有超过作为限制条件的240分钟，因此在步骤29判断满足限制条件，返回至步骤43，如图20(c)所示，继续向路线0→1→9→2→5→3→0的最后一个第一类站点5之后添加第一类站点7，分别形成路线0→1→9→2→5→3→7→0、0→1→9→2→5→7→3→0。这2条路线的到达时间、时间段限制以及行驶时间分别记载于下表26、表27。

[表26]

[表27]

根据表26、表27的记载，在步骤24中判断不存在加入路线0→1→9→2→5→3→0后满足第一类站点的时间段限制的第一类站点。于是进入步骤47，如图20(d)所示，向路线0→1→9→2→5→3→0的最后一个第一类站点5之后分别添加第二类站点4、6、8、10。形成的路线以及该路线的行驶时间记载于下表28。下表28左侧的“……”表示省略了一部分路线的记载，右侧的“……”表示省略了一部分路线的行驶时间的记载。

[表28]

配送路线	行驶时间(分钟)
		0→1→9→2→5→3→4→0	260
0→1→9→2→5→6→3→0	270
		0→1→9→2→5→3→6→0	280
0→1→9→2→5→3→8→0	290
		0→1→9→2→5→10→3→0	300
……	……

在步骤28中选择表28中行驶时间最短的配送路线0→1→9→2→5→3→4→0，在步骤29中判断该路线的行驶时间260分钟超过作为限制条件的240分钟，因此如图20(e)所示，在步骤30中确定路线0→1→9→2→5→3→0为一条完整的配送路线。然后返回步骤21进行新配送路线的生成。

图21示意地表示按照图18所示的流程生成的全部的完整路线。在本实施例2中，按照图18所示的流程共生成2个完整路线，即，0→1→9→2→5→3→0和0→1→9→2→5→3→0。

根据本实施例的路径规划方法，能够获得如下所述的有益的技术效果：能够自动完成配送路线的规划，节约人力成本；不需要设置复杂的参数，便于使用；由于不需要设置车辆等待时间，因此不需要中途停车，减少了车辆的无效运行，降低了配送成本。

实施例3

在实施例3中，其初始路线的生成方法采用实施例1中的初始路线的生成方法，完整的配送路线的生成方法采用实施例2中的完整的配送路线的生成方法。为了使本说明书简洁，省略了对实施例3的初始路线和完整的配送路线的生成方法的说明。

另外，实施例3的配送路线的生成方法也可以是：初始路线的生成方法采用实施例2中的初始路线的生成方法，完整的配送路线的生成方法采用实施例1中的完整的配送路线的生成方法。

根据实施例3，也能够获得与实施例1、2同样的技术效果。

图22是生成完整的配送路线后针对剩余的(即，未加入配送路线的)第一类候补站点的路径规划的流程图。假设生成完整的配送路线后剩余第一类候补站点5、7，其中，站点5的时间段限制是10:00-11:00，站点7的时间段限制是11:30-12:00。

首先判断是否存在第一类候补站点(步骤51)。在判断结果为“是”的情况下，选择到达时间最早的第一类候补站点与车场构成初始路线(步骤52)。图23(a)表示选择一个第一类候补站点5与车场0构成配送路线0→5→0的情况，图23(b)表示选择一个第一类候补站点7与车场0构成配送路线0→7→0的情况。然后根据第一类候补站点的服务时间与从车场到该站点所需的行驶时间计算车辆从车场0出发的时间(步骤53)。

下表29、表30分别记载了路线0→5→0、路线0→7→0中车辆从车场0出发的时间(到达时间)、到达站点以及车场的时间以及第一类候补站点的时间段限制。

[表29]

车场/站点	0	5	0
				到达时间	9:00	10:00	10:40
时间段限制	/	10:00-11:00	/

[表30]

车场/站点	0	7	0
				到达时间	10:10	11:30	12:20
时间段限制	/	11:30-12:00	/

如表29所示，站点5要求配送车辆到达(即，服务)的时间最早是10:00，因此，在步骤52中，选择路线0→5→0作为初始路线。并且，如图23(a)所示，从车场0到站点5的行驶时间是60分钟，因此，要想车辆在10:00到达站点5，需要在9:00从车场0出发。但是并不要求配送车辆在最早时间到达，在站点5的时间段限制范围内到达既可。例如，配送车辆只需在10:00-11:00内到达站点5即可，在此情况下，车辆需要在9:00-10:00期间从车场0出发。

在步骤52中选择路线0→5→0作为初始路线，并在步骤53中计算车辆从车场0出发的时间后，接着判断是否还存在第一类候补站点(步骤54)。在存在第一类候补站点(此处为站点7)的情况下，确定临时配送路线，将各个第一类候补站点分别加入到该临时配送路线的末尾，生成新临时路线(步骤55)。其中，在步骤55中确定临时配送路线时，最初选择步骤52中生成的初始路线作为临时配送路线，在经过步骤58之后返回至步骤54进而到达步骤55时，选择步骤58中满足限制条件的路线作为临时配送路线。在步骤55之后，判断加入到临时配送路线的上述第一类候补站点中是否存在到达时间符合时间段限制的站点(步骤56)。

在本实施例中，由于在路线0→5→0之外，仅存在一个第一类候补站点7，因此，在步骤55中生成新临时路线0→5→7→0，在步骤56中，判断该新临时路线中的站点7的到达时间是否符合时间段限制。

图24是表示步骤55中生成的新临时路线0→5→7→0的示意图。下表31表示在步骤55生成的新临时路线0→5→7→0中的各个站点的到达时间和针对各个第一类站点5、7的时间段限制。

[表31]

站点	0	5	7	0
					到达时间	9:00	10:00	10:40	11:30
时间段限制	/	10:00-11:00	11:30-12:00

在判断第一类候补站点中存在到达时间符合时间段限制的站点的情况下，将符合时间段限制的第一类站点分别与车场组成新临时路线，选择行驶时间最短的新临时路线(步骤57)。然后判断该新临时路线的行驶时间是否满足限制条件(此处为240分钟)，即，判断该新临时路线的行驶时间是否超过作为限制条件的240分钟(步骤58)。在步骤58中判断步骤57中选择的路线的行驶时间满足限制条件(即，不超过240分钟)的情况下，返回至步骤54。

根据表31可知，第一类候补站点7的到达时间不符合时间段限制，于是步骤58的判断结果是不存在到达时间符合时间段限制的第一类站点，于是前进至步骤59，在步骤59中，将步骤55中确定的临时配送路线(此处为0→5→0)作为一条完整的配送路线。然后返回至步骤51，开始新的完整的配送路线的生成，直至步骤51的判断结果是不剩余第一类候补站点，进而结束针对剩余的第一类候补站点的路径规划。

另外，在图22的流程图中，步骤53也可以不在步骤52与步骤54之间进行，而将步骤53移动至其他步骤(例如步骤59)之后进行。例如，在将步骤53移动至步骤59之后进行的情况下，在生成完整的配送路线之后，根据该配送路线中的第一个第一类候补站点的服务时间与从车场到该站点所需的行驶时间计算车辆从车场0出发的时间。

另外，在本说明书中，车场与各个站点之间、以及各个站点彼此之间的行驶时间均仅是例示，为了使本发明的路径规划方法容易理解，存在适当变更的情况。

根据本发明的路径规划方法，能够获得如下所述的有益的技术效果：能够自动完成配送路线的规划，节约人力成本；不需要设置复杂的参数，便于使用；能够满足所有有时间段限制的客户站点的配送需求，保证客户站点的正常运营和提升配送公司的信用；由于不需要设置车辆等待时间，因此不需要中途停车，减少了车辆的无效运行，降低了配送成本。

Claims (18)

1.一种路径规划方法，在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划方法的特征在于，包括：

第一路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个所述第二类站点分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第二临时配送路线作为所述第一路线。

2.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

3.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

4.一种路径规划方法，在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划方法的特征在于，包括：

第一路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第一类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由1个所述第一类站点和1个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第二临时配送路线作为所述第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第二临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第三临时配送路线，选择节约值最大的所述第三临时配送路线作为所述第一路线，

其中，所述节约值是对所述站点对中的2个站点分别配送时总共所需的时间与对所述站点对中的2个站点一起配送时总共所需的时间之差。

5.如权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

6.如权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

第二路线生成步骤，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

7.如权利要求1～6中任一项所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

行驶时间取得步骤，在所述第一路线生成步骤之前，取得在所述车场与各个所述站点之间以及该多个站点彼此之间的行驶时间，该行驶时间用于计算所述配送路线的行驶时间。

8.如权利要求2、3、5、6中任一项所述的路径规划方法，其特征在于，包括：

第三路线生成步骤，在所述第二路线生成步骤之后，仅存在等待加入配送路线中的所述第一类站点的情况下，在满足所述第一类站点的时间段限制的前提下选择一个或多个所述第一类站点与所述车场构成第三路线。

9.如权利要求2、3、5、6中任一项所述的路径规划方法，其特征在于：

所述第一路线和所述第二路线的行驶时间小于预先设定的行驶时间限制值。

10.如权利要求8所述的路径规划方法，其特征在于：

所述第三路线的行驶时间小于预先设定的行驶时间限制值。

11.一种路径规划装置，其在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划装置的特征在于，包括：

第一路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个所述第二类站点分别与车场构成第二临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第二临时配送路线作为所述第一路线。

12.如权利要求11所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个所述第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

13.如权利要求11所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第三临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第三临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第三临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为所述第二路线。

14.一种路径规划装置，其在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的配送路线，该多个站点包括对服务时间段有限制的第一类站点和对服务时间段没有限制的第二类站点，该路径规划装置的特征在于，包括：

第一路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个第一类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第一临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第一临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第一临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由1个所述第一类站点和1个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第二临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且节约值最大的所述第二临时配送路线作为第一路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的所述第二临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个由2个所述第二类站点构成的站点对中的各个站点对分别与所述车场构成第三临时配送路线，选择节约值最大的所述第三临时配送路线作为所述第一路线，

其中，所述节约值是对所述站点对中的2个站点分别配送时总共所需的时间与对所述站点对中的2个站点一起配送时总共所需的时间之差。

15.如权利要求14所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线的末尾或基于所述第一路线生成的临时配送路线的末尾构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

16.如权利要求14所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

第二路线生成模块，其将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第一类站点中的各个所述第一类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第四临时配送路线，选择满足所述第一类站点的时间段限制且行驶时间最短的所述第四临时配送路线作为第二路线，在不存在满足所述第一类站点的时间段限制的第四临时配送路线的情况下，将等待加入所述配送路线中的至少一个所述第二类站点中的各个第二类站点分别加入所述第一路线中的最后一个所述第一类站点之后或基于所述第一路线生成的临时配送路线中的最后一个所述第一类站点之后构成第五临时配送路线，选择行驶时间最短的所述第五临时配送路线作为所述第二路线。

17.如权利要求11～16中任一项所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

行驶时间取得模块，其在所述第一路线生成模块生成所述第一路线之前，取得在所述车场与各个所述站点之间以及该多个站点彼此之间的行驶时间，该行驶时间用于计算所述配送路线的行驶时间。

18.如权利要求12、13、15、16中任一项所述的路径规划装置，其特征在于，包括：

第三路线生成模块，其在所述第二路线生成模块生成所述第二路线之后，仅存在等待加入所述配送路线中的所述第一类站点的情况下，在满足所述第一类站点的时间段限制的前提下选择一个或多个所述第一类站点与车场构成第三路线。

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