專利名稱：一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及企業(yè)信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
消費品連鎖零售行業(yè)大多是區(qū)域性采購、市區(qū)集中配送。配送中心和門店地理位 置固定，門店分布商圈周邊，運輸路線固定。同時存在城市交通管制、車輛限行、門店道路等 制約車輛運輸?shù)纫蛩?。配送中心到門店，要考慮大店、綜超、便利店。商品包裝規(guī)格繁多，大 店按托盤、箱包裝，小店拆零，車輛裝載系統(tǒng)化困難。門店由于促銷檔期等因素，各門店日配 送量不定，各運輸線路的門店配送量有高峰和低谷，因此不能固定門店裝車量和配送頻率。 季節(jié)性新增汰換商品頻繁，使得采集正確的商品基礎(chǔ)信息比較困難。以上因素決定了配送門店路徑的線性關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域關(guān)系，在一個配送區(qū)域內(nèi) 部，可以進行配送組合成為一個相同的運輸線路，即將配送線更改為配送面，這樣來支持相 同區(qū)域內(nèi)部門店貨量大或貨量少時多種配送組合；在配送區(qū)域內(nèi)部，再根據(jù)門店配送箱數(shù)、 重量、體積等多條件進行配送門店線路和裝載的組合；同時在運輸區(qū)域中定義門店配送順 序，指導(dǎo)RF裝車做到先到后裝的操作功能。首先需運輸人員根據(jù)歷史訂單情況、送貨車輛的裝載量、門店分布情況、交通線路 情況、最短路徑等因素進行線路組合優(yōu)化，形成最佳送貨路線，保證最低的送貨成本及最高 的送貨效率，形成固化城區(qū)運輸路線，同時系統(tǒng)支持調(diào)度人員可對生成的路線進行靈活調(diào) 整，使其更符合實際情況。目前的運輸管理主要采用人工的方式。運輸調(diào)度根據(jù)揀配、集貨情況現(xiàn)場調(diào)度車 輛運輸，手工出具《司機行程表》及裝車圖，現(xiàn)場調(diào)度裝車情況。待運輸?shù)降攴祷睾髮⒔?jīng)過 門店簽字的《司機行程表》收集到運輸文員，運輸文員根據(jù)《司機行程表》手工記錄到Excel 中核算運費及出具運輸統(tǒng)計報表，次月初根據(jù)《司機行程表》與承運商對賬。但是這種人工管理運輸，存在以下的缺點1、人工問題，配送中心運輸調(diào)度、裝車、對賬、結(jié)算、統(tǒng)計分析各個環(huán)節(jié)完全是人工 作業(yè)。錯誤率比較大，無法運輸過程管控，統(tǒng)計報表出具難。2、無法充分利用、車輛站臺、卸貨門等物理資源。由于沒有系統(tǒng)支持，調(diào)度員對運 輸資源無法掌握的全面、準(zhǔn)確。導(dǎo)致運輸資源調(diào)度有序性降低。3、運輸KPI和承運商KPI很難精準(zhǔn)出具。由于倉庫管理系統(tǒng)(WMS)是一個系統(tǒng)， 運輸完全手工，所以，出具一些與商品交貨數(shù)量、價值等相關(guān)的報表時數(shù)據(jù)需要手工加工， 準(zhǔn)確性低，出具時間長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法和系統(tǒng)，能夠充分掌控和有 效均衡資源，從而達到節(jié)約企業(yè)人力、物力和財力。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法，包括以下步驟A、運輸管理系統(tǒng)按照分組標(biāo)準(zhǔn)、排序標(biāo)準(zhǔn)和能力標(biāo)準(zhǔn)生成最優(yōu)路線規(guī)劃運輸計 劃；B、倉庫控制系統(tǒng)按照運輸計劃分配站臺和車輛資源；C、無線射頻系統(tǒng)根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃。還包括以下步驟預(yù)約系統(tǒng)管理車輛資源、站臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)。采用貪心算法解決背包問題的方式執(zhí)行運輸計劃。一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)，包括運輸管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)、無線射頻系統(tǒng) 和PI接口平臺，運輸管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)和無線射頻系統(tǒng)分別與PI接口平臺連接，其 中，運輸管理系統(tǒng)用于制定運輸計劃、運費定價、運費核算和承運商結(jié)算；倉庫控制系統(tǒng)用于根據(jù)運輸計劃、車輛資源、車輛裝載能力、承運商和站臺可用性 約束邏輯進行分配；無線射頻系統(tǒng)用于根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃；PI接口平臺用于提供運輸管理系統(tǒng)與倉庫控制系統(tǒng)之間的接口、倉庫控制系統(tǒng)與 無線射頻系統(tǒng)之間的接口。還包括預(yù)約系統(tǒng)，預(yù)約系統(tǒng)與PI接口平臺連接，預(yù)約系統(tǒng)用于管理車輛資源、站 臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)，PI接口平臺還用于提供倉庫控制系統(tǒng)與預(yù)約系統(tǒng)之間的 接口。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，裝載率提升10 % -15 %，每年節(jié)省油耗量27 %，二氧化 碳排放量降低12%，平衡運輸資源，提高運輸資源利用率，提供了完整的運輸計劃、信息查 詢、成本結(jié)算和統(tǒng)計功能，通過提供各種報表，為各環(huán)節(jié)的KPI統(tǒng)計提供依據(jù)。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
中分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中分布協(xié)同裝載優(yōu)化的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1是本發(fā)明具體實施方式
中分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，該分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)包括運輸管理系統(tǒng)(transport management system, TMS) 101、倉庫控制系統(tǒng)102、無線射頻系統(tǒng)103、預(yù)約系統(tǒng)104和PI接口平臺105。運輸管 理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)、無線射頻系統(tǒng)和預(yù)約系統(tǒng)分別與PI接口平臺連接。運輸管理系統(tǒng)制定運輸計劃、運費定價、運費核算和承運商結(jié)算。倉庫控制系統(tǒng)根據(jù)運輸計劃、車輛資源、車輛裝載能力、承運商和站臺可用性約束 邏輯進行分配。無線射頻系統(tǒng)根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃。
預(yù)約系統(tǒng)管理車輛資源、站臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)。PI接口平臺用于提供運輸管理系統(tǒng)與倉庫控制系統(tǒng)之間的接口、倉庫控制系統(tǒng)與 無線射頻系統(tǒng)之間的接口，以及倉庫控制系統(tǒng)與預(yù)約系統(tǒng)之間的接口。通過IDOC數(shù)據(jù)格式相互通訊，同時支持發(fā)送方主叫實時及手動發(fā)送數(shù)據(jù)，無線射 頻系統(tǒng)、預(yù)約系統(tǒng)通過web service方式，按照SOA模式進行接口設(shè)計與實現(xiàn)。而且主要應(yīng)用到一些中、短程局域性物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(1) GIS應(yīng)用。主要按區(qū)域、固定路線測算最佳路徑及送貨門店順序。(2)無線RF應(yīng)用。MOTOROLA的無線RF廣泛在配送應(yīng)用，不僅僅是數(shù)據(jù)的采集功 能，還擴展了校正運輸計劃的功能。使交貨單、運輸計劃完全匹配。(3)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。配送中心大量安裝了無線網(wǎng)絡(luò)路由器、收發(fā)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，給 終端無線使用提供穩(wěn)定、安全、便捷的基礎(chǔ)條件。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中分布協(xié)同裝載優(yōu)化的流程圖。如圖2所示，分布協(xié) 同裝載優(yōu)化的流程包括以下步驟步驟201、運輸管理系統(tǒng)按照分組標(biāo)準(zhǔn)、排序標(biāo)準(zhǔn)和能力標(biāo)準(zhǔn)生成最優(yōu)路線規(guī)劃運 輸計劃；步驟202、倉庫控制系統(tǒng)按照運輸計劃分配站臺和車輛資源；步驟203、預(yù)約系統(tǒng)管理車輛資源、站臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)。步驟204、無線射頻系統(tǒng)根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃。其中，分組標(biāo)準(zhǔn)使用分組標(biāo)準(zhǔn)，可以指定交貨必須共享的數(shù)據(jù)，以便可以分組到一個裝運計劃中 去。分組標(biāo)準(zhǔn)有路線、裝運點、送達方、承運商等78個擴展標(biāo)準(zhǔn)。建立分組后系統(tǒng)將使用該 分組，用于將交貨分組到裝運計劃中。例如設(shè)定北京東區(qū)的路線為一分組，那么該區(qū)域的 門店交貨信息放入一個裝運計劃中。系統(tǒng)邏輯示例要將來自不同運送地點的交貨分組到不同的裝運。這意味著使用運送地點作為分 組標(biāo)準(zhǔn)。然而，應(yīng)允許兩個例外從運送地點’ 0001’到’ 0004’的交貨可以分組到一個裝運中。從運送地點’ 0020’到’ 0025’的交貨也可以分組到一個裝運中。為此，選擇運送地點作為標(biāo)準(zhǔn)并在細節(jié)屏幕上建立運送地點分組。在本示例中，需 要建立如下分組1、分組運送地點，0001，到運送地點，0004，2、分組運送地點，0020，到運送地點，0025，所有其他值分到單獨分組中。如果選擇此最后這一選項，將單獨處理所有其他運送地點。在本示例中，當(dāng)處理分 組標(biāo)準(zhǔn)時，系統(tǒng)將如下進行對于每個交貨，系統(tǒng)確定運送地點屬于哪個分組。為此，系統(tǒng)將順序檢查所有分 組。如果系統(tǒng)找到了一個合適的分組，將結(jié)束檢查過程。所以如果有兩個交疊分組，則第一 個分組優(yōu)先。如果運送地點不屬于任何指定的分組，則為該運送地點分配一個自己的新分組編號。如果已經(jīng)選擇了將所有其他值分到單獨分組中，則系統(tǒng)將為每個運送地點創(chuàng)建一個新 的(內(nèi)部)分組編號。然而，如果已經(jīng)選擇了將所有其他值分組到一個分組中去，系統(tǒng)將分 配一個通用分組編號給所有不屬于任何指定分組的運送地點。若有省略所有其余值，不考慮交貨并且不放到任何裝運中去。系統(tǒng)將分組所有的交貨到一個有相同分組編號(遵守“運送地點”標(biāo)準(zhǔn))的裝運 中去。既然在本例中，所有從運送地點’ 0001’到’ 0004’的交貨被分配了相同的分組編號， 則將分組它們到一個裝運中。如果已經(jīng)指定了一個以上的分組標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)將通過一個AND操作連接起來。 這意味著必須滿足所有的分組標(biāo)準(zhǔn)。示例已經(jīng)指定了運送地點和路線作為分組標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果，裝運將只包括那些有相同運送 地點和相同路線的交貨。當(dāng)然，也可以為這些標(biāo)準(zhǔn)的每個標(biāo)準(zhǔn)建立分組。排序標(biāo)準(zhǔn)通過指定排序標(biāo)準(zhǔn)，可以以特定排序分配到一個裝運計劃的交貨。通過建立分組， 可以定義相當(dāng)復(fù)雜的交貨順序。例如，使用送達方(門店)作為排序標(biāo)準(zhǔn)，您可能要列出所 有有一個以6開頭的門店的交貨，然后是所有以3開頭的門店的交貨，然后是那些以7開頭 的，然后是以4開頭的，等等。能力標(biāo)準(zhǔn)通過指定每個裝運的最大限度，可以考慮能力標(biāo)準(zhǔn)，包括重量、體積、交貨數(shù)量。例如，如果已經(jīng)指定最大重量為30噸，系統(tǒng)將如下處理基于先前指定的分組標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)已經(jīng)分組交貨到裝運中。系統(tǒng)也已經(jīng)以(或多或 少)特定的順序排序了交貨。對于每個裝運，系統(tǒng)將現(xiàn)在檢查是否超過了最大重量。如果 情況是這樣，則需要拆分裝運。為此，系統(tǒng)在一個按部就班的基礎(chǔ)上將一個裝運中的所有交貨的重量相加起來。 如果一個交貨導(dǎo)致超出最大重量，則將忽略此交貨。—個裝運中忽略的裝運將分組到一個新裝運中去。然而，仍然為此新裝運執(zhí)行最
大重量檢查。 如果已經(jīng)在最大重量的基礎(chǔ)上又指定了 一個最大容積或最大數(shù)量的交貨，系統(tǒng)將 在上述的每一步中檢查所有指定的標(biāo)準(zhǔn)，如果其中的一個標(biāo)準(zhǔn)沒有滿足，則忽略相應(yīng)的交 貨(如果超過了交貨的最大數(shù)量，系統(tǒng)將直接創(chuàng)建一個新的裝運憑證)。如果已經(jīng)指定了“重量”、“體積”或“交貨數(shù)量”的最小值，則一個裝運只有在不低 于這些最小值的情況下才構(gòu)成裝運。通過這種方法，可以確保有效使用已創(chuàng)建的裝運。所 有沒有處理的交貨因此對于新的計劃運行是可用的，既然它們不再任何裝運中。在此新的 運行中，可以因而定義其他集合標(biāo)準(zhǔn)。注意如果已經(jīng)指定了一個最大重量，系統(tǒng)將自動按照重量(以降序)排序交貨， 幫助確保以最大能力使用裝運(然而，系統(tǒng)不執(zhí)行優(yōu)化)。交貨的原始排序標(biāo)準(zhǔn)將不會受到 影響，因為重量只作為一個內(nèi)部排序標(biāo)準(zhǔn)加入。同樣結(jié)果適用于最大體積。系統(tǒng)算法邏輯考慮裝車的復(fù)雜性，為了達到提升性能因素，計劃執(zhí)行采用貪心算法解決背包問題的思路。不從整體最優(yōu)上加以考慮，得出的僅是在某種意義上的局部最優(yōu)解，或者是整體 最優(yōu)解的近似解。在考慮到配送業(yè)務(wù)量很大，算法必須及時高效。按照分組標(biāo)準(zhǔn)，重量、體 積等能力標(biāo)準(zhǔn)來計算分配交貨單對應(yīng)到運輸計劃。具體算法解析如下N種商品和一輛載重為M的貨車。已知第I種商品的重量為WI，其體積為PI，要求 計算出結(jié)果使得裝入貨車中的商品最多。即Σ PI最大，約束條件是裝入的商品總重量不超 過貨車裝載量Σ WI < Μ。系統(tǒng)將交貨單中的每種商品重量、體積按交貨單進行匯總，然后 按交貨單的重量從小到大排序。將交貨單信息放入數(shù)組集合，數(shù)組集合作為貪心目標(biāo)函數(shù) 的入?yún)魅?，?jīng)過一系列排列、組合、迭代邏輯判斷等運算。得出哪些符合分組標(biāo)準(zhǔn)的交貨 單小于貨車裝載量可以放入一個運輸計劃中，哪些交貨單大于了貨車裝載量而應(yīng)放入新的 裝運計劃，即使放入新的裝運計劃也是要執(zhí)行相同的函數(shù)邏輯。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法，其特征在于，包括以下步驟A、運輸管理系統(tǒng)按照分組標(biāo)準(zhǔn)、排序標(biāo)準(zhǔn)和能力標(biāo)準(zhǔn)生成最優(yōu)路線規(guī)劃運輸計劃；B、倉庫控制系統(tǒng)按照運輸計劃分配站臺和車輛資源；C、無線射頻系統(tǒng)根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法，其特征在于，還包括以下步驟預(yù)約系統(tǒng)管理車輛資源、站臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法，其特征在于，采用貪心算法 解決背包問題的方式執(zhí)行運輸計劃。
4.一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)，其特征在于，包括運輸管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)、無 線射頻系統(tǒng)和PI接口平臺，運輸管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)和無線射頻系統(tǒng)分別與PI接口平 臺連接，其中，運輸管理系統(tǒng)用于制定運輸計劃、運費定價、運費核算和承運商結(jié)算； 倉庫控制系統(tǒng)用于根據(jù)運輸計劃、車輛資源、車輛裝載能力、承運商和站臺可用性約束 邏輯進行分配；無線射頻系統(tǒng)用于根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃；PI接口平臺用于提供運輸管理系統(tǒng)與倉庫控制系統(tǒng)之間的接口、倉庫控制系統(tǒng)與無線 射頻系統(tǒng)之間的接口。
5.一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)約系統(tǒng)，預(yù)約系統(tǒng)與PI接口 平臺連接，預(yù)約系統(tǒng)用于管理車輛資源、站臺資源和承運商資源時間和狀態(tài)，PI接口平臺還 用于提供倉庫控制系統(tǒng)與預(yù)約系統(tǒng)之間的接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布協(xié)同裝載優(yōu)化的方法和系統(tǒng)，運輸管理系統(tǒng)按照分組標(biāo)準(zhǔn)、排序標(biāo)準(zhǔn)和能力標(biāo)準(zhǔn)生成最優(yōu)路線規(guī)劃運輸計劃；倉庫控制系統(tǒng)按照運輸計劃分配站臺和車輛資源；無線射頻系統(tǒng)根據(jù)實際裝車情況，校正運輸計劃。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠充分掌控和有效均衡資源，從而達到節(jié)約企業(yè)人力、物力和財力。
文檔編號G06Q50/00GK102073941SQ20111000150
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者馮會東, 王剛, 秦娟 申請人:北京物美商業(yè)集團股份有限公司