CN110400113B - 一种物流揽件实时调度方法和*** - Google Patents

一种物流揽件实时调度方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种物流揽件实时调度方法和***，当给定一个未知样本时，利用算法搜索模式空间，找出最接近未知样本的K个训练样本，当K=1时，未知样本被指派到模式空间中最接近它的训练样本所在的类，将客户视为算法中的未知样本，所有快递员视为训练样本，调度最合适快递员即为寻找最接近新样本的1个训练样本；使用加权方法对训练样本赋予不同的权值以体现其贡献度的高低，将训练样本与未知样本之间的距离转换为权值，较近的训练样本被赋予较大的权值；本发明利用加权方法对每个快递员与寄件客户的最短距离进行优选，优选出距离最近、揽件最便利、到达寄件客户最快的快递员进行取件，极大地降低了物流成本，提高工作效率。

Description

一种物流揽件实时调度方法和***
技术领域
本发明涉及物流末端配送技术领域，具体涉及一种物流揽件实时调度方法和***。
背景技术
随着信息通信技术的快速发展和基于互联网/移动互联网的各类应用的普及，以商品购销为核心的电子商务逐渐成为经济增长的新亮点。电子商务的发展需要健全的物流体系的支持，也必然带动以快递业务为基础的物流业的快速发展。
在物流末端的配送服务中，快递员从物流网点出发，沿预先设置好的路径将快件派送到客户手中，同时从客户手中接收快件，最后将所有收件返回网点。在此情况下，快递员频繁往返于客户和网点之间；大多数网点的派件和揽件业务混合在一起由快递员完成，基于成本考虑，快递员会根据经验预先设置好送件路径，但有些寄件业务是实时发生的；而且，在一个区域内，会同时有若干个快递员在工作；调度哪一个快递员前去揽件，在某种程度上决定了物流成本的高低。
现有技术中公开的专利CN 108446873 A中，虽然提到了线路优化模块进行调度计算，确定负责订单的第一快递员和物流路线，并将订单和物流路线发送给第一快递员，但是现有技术中，并没有提及线路优化模块运用什么方式对物流路线进行优化选择，只提及了运用空闲的各快递员进行调度优化，因此，现有技术中对于怎么能更好地优化物流线路以及怎么更好地实现物流揽件的及时性，并降低客户的寄件等待时间和快递员的揽件效率是急需解决的技术问题。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种物流揽件实时调度方法和***。
技术方案：本发明所述一种物流揽件实时调度方法，当给定一个未知样本时，利用算法搜索模式空间，找出最接近未知样本的K个训练样本，当K＝1时，未知样本被指派到模式空间中最接近它的训练样本所在的类，将客户视为算法中的未知样本，所有快递员视为训练样本，调度最合适快递员即为寻找最接近新样本的1个训练样本；
使用加权方法对训练样本赋予不同的权值以体现其贡献度的高低，将训练样本与未知样本之间的距离转换为权值，较近的训练样本被赋予较大的权值；
令di为训练样本i与未知样本x的距离，Wi代表其权重，利用高斯函数计算Wi，在距离为0时权重为1，随着距离的增加，权重逐渐减小，但衰减不会过快，且保证衰减不会为0；其公式为：
Figure BDA0002157636610000021
其中a、b、c为实数常数，且a＞0；公式(1)中的高斯函数的图形是对称的钟形曲线形状，a是曲线尖峰的高度，b是尖峰中心的坐标，c是半峰宽度即函数峰值一半处相距的距离；
同时，设置惩罚因子δ，通过快递员的行驶方向是否与寄件客户地址一致来调整样本权值的计算，定义如下：
Figure BDA0002157636610000022
经惩罚因子δ调整后的权值计算公式为：
w′i＝δ*wi 公式(3)
计算所有训练样本的w′i，w′i最大的训练样本即为最合适的揽件人员。
在公式(1)中，令a＝1；b＝0；c视距离di的取值范围而定；当300<di<3000，令c＝1000；当0<di<300，令c＝100。
本发明进一步优选地技术方案为，在智能物流信息***的基础上，结合上述算法的实时揽件调度过程如下：
1)寄件客户下单触发揽件实时调度任务，将寄件客户地址通过地名地址检索技术转换为位置信息；
2)利用GPS/4G定位技术通过移动端APP的定时上报功能得到多个快递员的各个位置信息和方向信息；
3)调用ArcGIS GeoProcessing的NAServer模块，计算各快递员与寄件客户在道路网络中的实际最短距离di；
4)根据di和快递员的方向信息，执行算法计算w′i，即根据公式(1)、公式(2)和公式(3)，输入di和δ，最终输出w′i；
5)按照w′i的递减关系排序，从大到小进行排序，选择w′i最大值所代表的快递员，发送揽件调度指令。
优选地，所述地名地址检索技术从地名地址数据库获取寄件客户地址，并确定寄件客户经纬度坐标。
一种利用上述所述调度方法进行物流揽件实时调度***，包括数据采集模块、调度计算模块以及指令发送模块；
所述数据采集模块用于采集寄件客户、快递员的位置信息，实时获取寄件客户的地址信息，以及快递员实时上报的定位信息和移动方向信息；所述数据采集模块在接收到寄件客户下达的下单指令，进行定位寄件客户的位置坐标，并锁定该区域多个快递员上报的定位信息和移动方向信息；
所述调度计算模块包括数字地图模块、路程计算模块和调度选择模块；所述数字地图模块用于可视化展现位置信息、路径分析计算；包括地图底图、道路图层、寄件客户图层；所述路程计算模块，用于根据寄件客户和快递员的位置信息，结合地图中道路的通行情况，计算快递员到寄件地址的最短路程，所述寄件客户的地址信息利用地名地址检索技术转换为带有经度/纬度的位置信息；所述调度选择模块，用于根据每个快递员与寄件客户的寄件地址的最短路程按照上述所述调度方法进行选择揽件人员；
所述指令发送模块，用于将揽件指令发送至快递员的移动终端或手机APP，并以地图的形式展现。
优选地，所述道路图层包括描述道路的地理静态信息，所述地理静态信息包括通行车辆限制、道路的单行/双行、以及道路的平交/立交；所述寄件客户图层标注寄件客户的经度/纬度数据。
有益效果：本发明利用加权算法，综合考虑了快递员所处的地理位置和运动方向，以及与寄件客户的相对位置，通过加权算法得出最接近寄件客户的快递员，将揽件指令发送给该快递员，并向快递员展示通向寄件客户的路线图，以便达到最优的取件方式，采用本发明所述物流揽件实时调度***可以提高快递员的揽件效率，减少寄件客户寄件的等待时间，提高寄件客户寄件的体验效率。
附图说明
图1为本发明所述调度***的流程示意图；
图2为实施例中所述调度方法的流程示意图；
图3为本发明所述快递员接收到揽件指令的移动终端的示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种物流揽件实时调度方法，当给定一个未知样本时，利用算法搜索模式空间，找出最接近未知样本的K个训练样本，当K＝1时，未知样本被指派到模式空间中最接近它的训练样本所在的类，将客户视为算法中的未知样本，所有快递员视为训练样本，调度最合适快递员即为寻找最接近新样本的1个训练样本；
使用加权方法对训练样本赋予不同的权值以体现其贡献度的高低，将训练样本与未知样本之间的距离转换为权值，较近的训练样本被赋予较大的权值；
令di为训练样本i与未知样本x的距离，Wi代表其权重，利用高斯函数计算Wi，在距离为0时权重为1，随着距离的增加，权重逐渐减小，但衰减不会过快，且保证衰减不会为0；其公式为：
Figure BDA0002157636610000041
其中a、b、c为实数常数，且a＞0；公式(1)中的高斯函数的图形是对称的钟形曲线形状，a是曲线尖峰的高度，b是尖峰中心的坐标，c是半峰宽度即函数峰值一半处相距的距离；在公式(1)中，令a＝1；b＝0；c视距离di的取值范围而定；当300<di<3000，令c＝1000；当0<di<300，令c＝100。
同时，设置惩罚因子δ，通过快递员的行驶方向是否与寄件客户地址一致来调整样本权值的计算，定义如下：
Figure BDA0002157636610000051
经惩罚因子δ调整后的权值计算公式为：
w′i＝δ*wi 公式(3)
计算所有训练样本的w′i，w′i最大的训练样本即为最合适的揽件人员。
本发明进一步优选地技术方案为，在智能物流信息***的基础上，如附图1所示，结合上述算法的实时揽件调度过程如下：
1)寄件客户下单触发揽件实时调度任务，将寄件客户地址通过地名地址检索技术转换为位置信息，所述地名地址检索技术从地名地址数据库获取寄件客户地址，并确定寄件客户经纬度坐标；
2)利用GPS/4G定位技术通过移动端APP的定时上报功能得到多个快递员的各个位置信息和方向信息；
3)调用ArcGIS GeoProcessing的NAServer模块，计算各快递员与寄件客户在道路网络中的实际最短距离di；
4)根据di和快递员的方向信息，执行算法计算w′i，即根据公式(1)、公式(2)和公式(3)，输入di和δ，最终输出w′i；
5)按照w′i的递减关系排序w′i，从大到小进行排序，选择w′i最大值所代表的快递员，发送揽件调度指令。
一种利用上述所述调度方法进行物流揽件实时调度***，包括数据采集模块、调度计算模块以及指令发送模块；
所述数据采集模块用于采集寄件客户、快递员的位置信息，实时获取寄件客户的地址信息，以及快递员实时上报的定位信息和移动方向信息；所述数据采集模块在接收到寄件客户下达的下单指令，进行定位寄件客户的位置坐标，并锁定该区域多个快递员上报的定位信息和移动方向信息；
所述调度计算模块包括数字地图模块、路程计算模块和调度选择模块；所述数字地图模块用于可视化展现位置信息、路径分析计算；包括适量地图底图、道路图层、寄件客户图层，所述道路图层包括描述道路的地理静态信息，所述地理静态信息包括通行车辆限制、道路的单行/双行、以及道路的平交/立交，所述寄件客户图层标注寄件客户的经度/纬度数据；所述路程计算模块，用于根据寄件客户和快递员的位置信息，结合地图中道路的通行情况，计算快递员到寄件地址的最短路程，所述寄件客户的地址信息利用地名地址检索技术转换为带有经度/纬度的位置信息；所述调度选择模块，用于根据每个快递员与寄件客户的寄件地址的最短路程按照上述所述调度方法进行选择揽件人员；
所述指令发送模块，用于将揽件指令发送至快递员的移动终端或手机APP，并以地图的形式展现。
快递员所使用的移动终端APP进行实时定位和跟踪，移动终端每隔一定的时间(例如30s)通过移动通信网络向调度***报告一次定位信息，信息内容包括：快递员所处的经度/纬度、车辆速度、行驶方向、上报时间等等信息；数据采集模块实时接收所有快递员的移动终端定时上报的位置信息，依托ArcGIS的地图服务可将这些位置数据反应在电子地图上，方便监控物流车辆的运行轨迹和快递员的活动情况；快递员所使用的移动终端APP为快递员提供上报位置信息、接收调度指令等物流服务功能，通过PcArcBruTile插件在ArcMap中加载高德地图为BaseMap，制作矢量数据、配置符号化显示、属性域等信息，发布FeatureServer至ArcGIS Server，开启同步功能；ArcGIS Runtime SDKfor Android支持完全离线，移动终端APP访问FeatureServer，下载离线地图数据；在快递员配送服务中，频繁用到的区域地图，采用实现生成的地图瓦片(tile)服务，加载到ArcGISTiledMapServiceLayer图层，由于加载的是本地缓存数据，所以在移动终端APP中可以快速地对图层请求作出反应，对于动态地图，如快递车辆的位置分布，则使用ArcGISDynamicMapServiceLayer图层对应ArcGIS Server中的动态服务，动态地图服务的地图数据是按照移动设备范围读取的。
针对本发明所述调度***进行具体数值的演算，其中，假设公式(1)中a＝1；b＝0；c＝1000；如附图2所示，现有A快递员和B快递员，其中经数据采集模块和调度计算模块的路程计算模块的配合计算出，A快递员距离寄件客户500米，B快递员距离寄件客户800米，根据公式(1)得出：WA＝0.88，WB＝0.75；
其中A快递员的移动方向与寄件客户的位置方向相反，则δA＝0.5；B快递员的移动方向与寄件客户的位置方向相同，则δB＝1；
最后根据公式(3)得出w′A＝0.88*0.5＝0.44；w′B＝0.75*1＝0.75；由此可以得出调度B快递员进行揽件。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (6)

1.一种物流揽件实时调度方法，其特征在于，当给定一个未知样本时，利用算法搜索模式空间，找出最接近未知样本的K个训练样本，当K＝1时，未知样本被指派到模式空间中最接近它的训练样本所在的类，将客户视为算法中的未知样本，所有快递员视为训练样本，调度最合适快递员即为寻找最接近新样本的1个训练样本；
使用加权方法对训练样本赋予不同的权值以体现其贡献度的高低，将训练样本与未知样本之间的距离转换为权值，较近的训练样本被赋予较大的权值；
令di为训练样本i与未知样本x的距离，Wi代表其权重，利用高斯函数计算Wi，在距离为0时权重为1，随着距离的增加，权重逐渐减小，但衰减不会过快，且保证衰减不会为0；其公式为：
Figure FDA0002157636600000011
其中a、b、c为实数常数，且a＞0；公式(1)中的高斯函数的图形是对称的钟形曲线形状，a是曲线尖峰的高度，b是尖峰中心的坐标，c是半峰宽度即函数峰值一半处相距的距离；
同时，设置惩罚因子δ，通过快递员的行驶方向是否与寄件客户地址一致来调整样本权值的计算，定义如下：
Figure FDA0002157636600000012
经惩罚因子δ调整后的权值计算公式为：
w′i＝δ*wi 公式(3)
计算所有训练样本的w′i，w′i最大的训练样本即为最合适的揽件人员。
2.根据权利要求1所述的一种物流揽件实时调度方法，其特征在于，在公式(1)中，令a＝1；b＝0；c视距离di的取值范围而定；当300<di<3000，令c＝1000；当0<di<300，令c＝100。
3.根据权利要求1所述的一种物流揽件实时调度方法，其特征在于，在智能物流信息***的基础上，结合上述算法的实时揽件调度过程如下：
1)寄件客户下单触发揽件实时调度任务，将寄件客户地址通过地名地址检索技术转换为位置信息；
2)利用GPS/4G定位技术通过移动端APP的定时上报功能得到多个快递员的各个位置信息和方向信息；
3)调用ArcGIS GeoProcessing的NAServer模块，计算各快递员与寄件客户在道路网络中的实际最短距离di；
4)根据di和快递员的方向信息，执行算法计算w′i，即根据公式(1)、公式(2)和公式(3)，输入di和δ，最终输出w′i；
5)按照w′i的递减关系排序，从大到小进行排序，选择w′i最大值所代表的快递员，发送揽件调度指令。
4.根据权利要求3所述的一种物流揽件实时调度方法，其特征在于，所述地名地址检索技术从地名地址数据库获取寄件客户地址，并确定寄件客户经纬度坐标。
5.一种利用权利要求3或4任一所述调度方法进行物流揽件实时调度***，其特征在于，包括数据采集模块、调度计算模块以及指令发送模块；
所述数据采集模块用于采集寄件客户、快递员的位置信息，实时获取寄件客户的地址信息，以及快递员实时上报的定位信息和移动方向信息；所述数据采集模块在接收到寄件客户下达的下单指令，进行定位寄件客户的位置坐标，并锁定该区域多个快递员上报的定位信息和移动方向信息；
所述调度计算模块包括数字地图模块、路程计算模块和调度选择模块；所述数字地图模块用于可视化展现位置信息、路径分析计算；包括地图底图、道路图层、寄件客户图层；所述路程计算模块，用于根据寄件客户和快递员的位置信息，结合地图中道路的通行情况，计算快递员到寄件地址的最短路程，所述寄件客户的地址信息利用地名地址检索技术转换为带有经度/纬度的位置信息；所述调度选择模块，用于根据每个快递员与寄件客户的寄件地址的最短路程按照上述所述调度方法进行选择揽件人员；
所述指令发送模块，用于将揽件指令发送至快递员的移动终端或手机APP，并以地图的形式展现。
6.根据权利要求5所述的一种物流揽件实时调度***，其特征在于，所述道路图层包括描述道路的地理静态信息，所述地理静态信息包括通行车辆限制、道路的单行/双行、以及道路的平交/立交；所述寄件客户图层标注寄件客户的经度/纬度数据。
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