本發(fā)明屬于車輛運輸領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、物資配送方法通常是指：綜合考慮不同地段所需物資的優(yōu)先級以及物資配送時的公平度，基于配送點到需求點兩級供應鏈、配送點到中轉站再到需求點的三級供應鏈，研究在不同地段、物資需求不同時調配問題。

2、對比文件(cn117910666a)提供了一種物聯(lián)網技術的電力物資配送優(yōu)化方法和系統(tǒng)，包括：通過部署在運輸車輛和各個配送節(jié)點的物聯(lián)網設備，采集運輸車輛的狀態(tài)和各個配送節(jié)點的位置；基于訂單上的貨物信息，結合運輸車輛的狀態(tài)和各個配送節(jié)點的位置，調配運輸車輛所要訪問的各個配送節(jié)點；基于運輸車輛所要訪問的各個配送節(jié)點，結合配送路況信息，通過智能優(yōu)化算法對確定運輸車輛所要訪問的各個配送節(jié)點的訪問順序，從而得到最優(yōu)配送路線，本發(fā)明實現(xiàn)了基于物聯(lián)網技術的實時數(shù)據(jù)采集和分析，通過優(yōu)化算法對電力物資的配送路線進行優(yōu)化，以降低配送時間和成本，并提高配送過程的可靠性。

3、上述對比文件在進行配送路線規(guī)劃是主要依據(jù)的是配送路線的周圍環(huán)境和車輛狀態(tài)，并不涉及配送成本的考量。為此，本發(fā)明提出了一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法及系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術的不足，提出了一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法及系統(tǒng)，以達到以下目的：基于九宮格拓撲圖準確地、客觀地計算出所有物資配送方案的總運輸最小成本，用于物資配送方案選擇，從而提高運輸車輛的利用率，降低運輸成本。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，所述方法包括以下步驟：

3、s1、選擇一個物資配送方案，將該方案下的物資配送平面路線圖轉化為平面拓撲圖；

4、s2、將所述平面拓撲圖拆分成p個不同的九宮格拓撲圖；

5、s3、計算每個九宮格拓撲圖的最小成本；

6、s4、根據(jù)所述每個九宮格拓撲圖的最小成本，計算所述方案的總運輸最小成本；

7、s5、重復所述步驟s1-s4，直至得到所有物資配送方案的總運輸最小成本；在所述物資配送方案的總運輸最小成本中，選擇具有最小值的方案進行物資配送。

8、優(yōu)選的，在所述步驟s1中，所述物資配送平面路線圖中的內容，包括配送中心、客戶點以及道路，分別用點和線在所述平面拓撲圖上表示。

9、優(yōu)選的，在所述步驟s2中，每個九宮格拓撲圖都只包含一個配送中心，即在九宮格拓撲圖的九個節(jié)點中只存在一個節(jié)點表示配送中心。

10、優(yōu)選的，在所述步驟s3中，對于第t個九宮格拓撲圖，t＝1，2，3，...，p，每個九宮格拓撲圖的成本為costt，所述成本包括車輛固定成本c1t和車輛運輸成本c2t，其中：

11、

12、式中，c1t表示所有車輛的固定成本；f表示每輛運輸車輛的固定成本；c2t表示所有車輛的總運輸成本；h表示單位車輛行駛單位路程的運輸成本；i,j分別表示九宮格拓撲圖中作為客戶點的節(jié)點，i＝0或j＝0均表示該節(jié)點為配送中心；n表示九宮格拓撲圖中作為客戶點的節(jié)點總數(shù)；xijk的取值為1或0，其中：1表示運輸車輛k從節(jié)點i駛到節(jié)點j，0表示運輸車輛k不從節(jié)點i駛到節(jié)點j；m表示運輸車輛總數(shù)；k表示所有運輸車輛中的一輛；dij表示節(jié)點i與節(jié)點j之間的曼哈頓距離；

13、根據(jù)上述，建立最小成本目標函數(shù)，即：mincostt＝c1t+c2t，min表示對應九宮格拓撲圖的成本costt的最小值。

14、優(yōu)選的，在所述步驟s3中，利用約束條件求解最小成本的目標函數(shù)。所述約束條件包括：

15、(1)要求對節(jié)點i進行配送任務時只允許使用一輛車，即：

16、

17、其中，yik的取值為1或0，其中：1表示運輸車輛k對節(jié)點i進行配送任務，0表示運輸車輛k不對節(jié)點i進行配送任務；

18、(2)節(jié)點i到節(jié)點j只允許使用一輛車，即：

19、

20、(3)第k輛運輸車輛進行配送任務時所裝載的貨物重量不能超過車輛的最大裝載量，即：

21、

22、其中，ωiyik表示第k輛運輸車輛對節(jié)點i進行配送任務時所裝載的貨物重量；q表示車輛的最大裝載量；

23、(4)在配送過程中,配送車輛不能超過提供的車輛總數(shù)，即：

24、

25、優(yōu)選的，在所述步驟s4中，所述總運輸最小成本由每個九宮格拓撲圖的最小成本相加得到，即：

26、

27、其中，對于第t個九宮格拓撲圖，t＝1，2，3，...，p，costt表示每個九宮格拓撲圖的成本；min表示取最小值。

28、優(yōu)選的，所述車輛固定成本c1t包括人工成本、車輛維修成本。所述車輛運輸成本c2t包括車輛在配送任務環(huán)節(jié)中的所產生的燃料成本和維護成本。

29、同時，本發(fā)明還根據(jù)上述所述方法，提出了一種基于九宮格拓撲圖的物資配送系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖形轉換模塊、成本計算模塊、選擇模塊，其中：所述圖形轉換模塊用于將物資配送平面路線圖轉化為平面拓撲圖，再將所述平面拓撲圖拆分成p個不同的九宮格拓撲圖；所述成本計算模塊用于根據(jù)所述九宮格拓撲圖計算物資配送方案的總運輸最小成本；所述選擇模塊用于根據(jù)所有物資配送方案的總運輸最小成本，從所有物資配送方案中選擇一個進行進行物資配送。

30、本發(fā)明的技術效果為：本發(fā)明通過實際背景中的車輛物資運輸方案，以最低的配送成本作為考察對象，在將平面路線圖轉化為多個九宮格拓撲圖的基礎上，計算在每一個九宮格拓撲圖中只有一個配送中心時的車輛固定成本與車輛運輸成本，最終將每一個九宮格拓撲圖的最小成本相加就可以得到總運輸最小成本，實現(xiàn)了準確的計算出一個配送方案中的最小成本問題。根據(jù)不同的配送路線可以分隔成不同的九宮格拓撲圖，便于根據(jù)實際應用情況，選擇總成本最小的路線。

技術特征：

1.一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：在所述步驟s1中，所述物資配送平面路線圖中的內容，包括配送中心、客戶點以及道路，分別用點和線在所述平面拓撲圖上表示。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：在所述步驟s2中，每個九宮格拓撲圖都只包含一個配送中心，即在九宮格拓撲圖的九個節(jié)點中只存在一個節(jié)點表示配送中心。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：在所述步驟s3中，對于第t個九宮格拓撲圖，t＝1，2，3，...，p，第t個九宮格拓撲圖的成本為costt，所述成本包括車輛固定成本c1t和車輛運輸成本c2t，其中：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：在所述步驟s3中，利用約束條件求解最小成本的目標函數(shù)。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：所述約束條件包括：

7.根據(jù)權利要求1或4所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：在所述步驟s4中，所述總運輸最小成本由每個九宮格拓撲圖的最小成本相加得到，即：

8.根據(jù)權利要求4或5所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：所述車輛固定成本c1t包括人工成本、車輛維修成本。

9.根據(jù)權利要求4或5所述的一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法，其特征在于：所述車輛運輸成本c2t包括車輛在配送任務環(huán)節(jié)中的所產生的燃料成本和維護成本。

10.一種根據(jù)權利要求1-9任一項所述方法的基于九宮格拓撲圖的物資配送系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括圖形轉換模塊、成本計算模塊、選擇模塊，其中：所述圖形轉換模塊用于將物資配送平面路線圖轉化為平面拓撲圖，再將所述平面拓撲圖拆分成p個不同的九宮格拓撲圖；所述成本計算模塊用于根據(jù)所述九宮格拓撲圖計算物資配送方案的總運輸最小成本；所述選擇模塊用于根據(jù)所有物資配送方案的總運輸最小成本，從所有物資配送方案中選擇一個進行進行物資配送。

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于九宮格拓撲圖的物資配送方法及系統(tǒng)，屬于車輛運輸領域。所述方法包括：選擇一個物資配送方案，將該方案下的物資配送平面路線圖轉化為平面拓撲圖；將平面拓撲圖拆分成不同的九宮格拓撲圖；計算每個九宮格拓撲圖的最小成本；根據(jù)所述每個九宮格拓撲圖的最小成本，計算所述方案的總運輸最小成本；重復上述步驟，直至得到所有物資配送方案的總運輸最小成本；在所述物資配送方案的總運輸最小成本中，選擇具有最小值的方案進行物資配送。本發(fā)明基于九宮格拓撲圖準確客觀地計算出所有物資配送方案的總運輸最小成本，用于物資配送方案選擇，從而提高運輸車輛的利用率，降低運輸成本。

技術研發(fā)人員：朱守聰,程智
受保護的技術使用者：安徽師范大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9