本發(fā)明主要涉及冷鏈物流的，具體為一種基于冷柜的冷鏈物流配送系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、冷柜，也叫冰柜，是一種用于存儲(chǔ)各種需要冷凍的食品或其他物品的專業(yè)儲(chǔ)藏工具，它通過制冷系統(tǒng)保持箱內(nèi)適當(dāng)?shù)牡蜏丨h(huán)境。工作原理是利用制冷劑的蒸發(fā)和凝結(jié)來降低物體的溫度。制冷劑在蒸發(fā)時(shí)會(huì)吸收熱量，使冷柜內(nèi)部的溫度降低；然后，制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮成高壓液體，釋放掉之前吸收的熱量；接著，制冷劑通過冷凝器散熱，重新變成液體；最后，制冷劑通過節(jié)流部件降低壓力與溫度，再次進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)。這個(gè)過程不斷重復(fù)，從而保持冷柜內(nèi)部的溫度低于室溫。

2、冷鏈物流配送是指冷藏冷凍類食品在生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售，到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量，減少食品損耗的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。冷鏈物流配送有多種模式，每一個(gè)模式下不可避免的問題即是及時(shí)地準(zhǔn)時(shí)的將貨物運(yùn)送至目標(biāo)地，合理的安排配送車輛以及規(guī)劃合理的配送路線是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，基于現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)冷鏈物流配送中的路線優(yōu)化計(jì)算還存在以下缺陷：1、智能生成的路線信息數(shù)據(jù)與導(dǎo)航軟件過度相似，通常只考慮出發(fā)點(diǎn)與目標(biāo)地的路程長(zhǎng)短，輔助考慮時(shí)間，容易導(dǎo)致配送車輛難以準(zhǔn)時(shí)將貨物送達(dá)目標(biāo)地；2、缺少路線的實(shí)時(shí)優(yōu)化，城市交通與高速交通有顯著不同，在城市交通中，路況復(fù)雜，配送車輛通過更為艱難，等待時(shí)間會(huì)被預(yù)計(jì)時(shí)間更長(zhǎng)，從而導(dǎo)致配送無法及時(shí)送達(dá)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于冷柜的冷鏈物流配送系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于冷柜的冷鏈物流配送系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理庫，配送調(diào)度模塊，優(yōu)化處理模塊，所述數(shù)據(jù)管理庫用于存儲(chǔ)和管理物流數(shù)據(jù)，所述物流數(shù)據(jù)包括配送任務(wù)、城市地圖、配送人員信息、導(dǎo)航信息、車輛位置信息；

4、所述配送調(diào)度模塊與數(shù)據(jù)管理庫連接，用于接收并處理來自數(shù)據(jù)管理庫的配送任務(wù)，并根據(jù)配送任務(wù)調(diào)度人員配送，并將當(dāng)前執(zhí)行配送任務(wù)的配送人員信息更新至數(shù)據(jù)管理庫；

5、所述優(yōu)化處理模塊，與數(shù)據(jù)管理庫和配送調(diào)度模塊連接，用于根據(jù)配送任務(wù)、城市地圖以及車輛位置信息，通過智能優(yōu)化算法計(jì)算出最優(yōu)的配送方案，并生成導(dǎo)航信息發(fā)送至配送調(diào)度模塊；

6、所述配送調(diào)度模塊還包括多個(gè)手機(jī)移動(dòng)端，所述手機(jī)移動(dòng)端用于與配送車輛綁定實(shí)時(shí)獲取車輛位置信息，以及接收并顯示當(dāng)前執(zhí)行配送任務(wù)需要的導(dǎo)航信息。

7、優(yōu)選的，所述配送調(diào)度模塊具體采用以下步驟：

8、接收數(shù)據(jù)管理庫發(fā)送的配送任務(wù)、城市地圖和車輛位置信息；

9、根據(jù)配送任務(wù)的起點(diǎn)位置、目標(biāo)點(diǎn)位置以及配送任務(wù)中車輛位置信息，在城市地圖形成標(biāo)記；

10、通過智能優(yōu)化算法，為配送車輛尋找最優(yōu)的配送路徑，并生成導(dǎo)航信息；

11、將導(dǎo)航信息發(fā)送至配送調(diào)度模塊，并實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)移動(dòng)端，配送員直接查看，并開始執(zhí)行配送任務(wù)。

12、優(yōu)選的，所述智能優(yōu)化算法是通過將配送任務(wù)的起點(diǎn)位置、目標(biāo)點(diǎn)位置之間的可通行路徑分隔成多個(gè)位置i到位置j的路段，設(shè)定通行效率和路徑優(yōu)先級(jí)兩個(gè)指標(biāo)，計(jì)算出位置i到位置j的轉(zhuǎn)移概率最高的路段，通過多個(gè)轉(zhuǎn)移概率最高的路段組成最優(yōu)的導(dǎo)航信息；其中，轉(zhuǎn)移概率的計(jì)算公式如下所示：

13、；

14、其中，

15、：表示第k個(gè)配送車輛在t時(shí)刻從位置i到位置j的轉(zhuǎn)移概率；

16、：表示時(shí)刻位置i到位置j的路徑優(yōu)先級(jí)；

17、：表示位置i到位置j的通行效率；

18、和：是兩個(gè)參數(shù)，分別表示路徑優(yōu)先級(jí)和通行效率的相對(duì)重要性；

19、：表示第k個(gè)配送車輛當(dāng)前可以選擇的路徑集合；

20、：表示對(duì)所有k可以選擇的路徑s，即，計(jì)算從i到s的路徑優(yōu)先級(jí)和通行效率的乘積之和；這個(gè)和作為分母，用于歸一化概率，確保所有可以選擇的路徑概率之和為1。

21、優(yōu)選的，所述通行效率包括優(yōu)先寬敞路段，優(yōu)先右轉(zhuǎn)，紅燈避讓、擁堵避讓；

22、優(yōu)先寬敞路段具體為優(yōu)先選擇配送車輛可通行路段，避免窄路以及禁行路段；

23、優(yōu)先右轉(zhuǎn)具體為在導(dǎo)航信息的生成中，繞行路段中，優(yōu)先選擇右轉(zhuǎn)繞行，避免左轉(zhuǎn)指示燈等待；

24、紅燈避讓具體為通過測(cè)算配送車輛抵達(dá)路口紅燈等待時(shí)間與繞行時(shí)間數(shù)值比較通行效率；

25、擁堵避讓具體為減少生成的導(dǎo)航信息擁堵路段的占比。

26、優(yōu)選的，所述路徑優(yōu)先級(jí)用于根據(jù)第k個(gè)配送車輛找到的路徑來更新路徑優(yōu)先級(jí)，并強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)路徑上的優(yōu)先級(jí)，引導(dǎo)后續(xù)的第k+1個(gè)配送車輛選擇更優(yōu)的路徑，具體的公式表達(dá)如下：

27、；

28、其中，

29、：時(shí)刻位置i到位置j的路徑優(yōu)先級(jí)；

30、：表示路徑優(yōu)先級(jí)衰減系數(shù)，它控制路徑優(yōu)先級(jí)隨時(shí)間衰減的速度；

31、：表示在t時(shí)刻從位置i到位置j的路徑優(yōu)先級(jí)；

32、：所有配送車輛k在路徑ij上標(biāo)記的路徑優(yōu)先級(jí)之和；

33、m：表示配送車輛的總數(shù)量；

34、：表示第k個(gè)配送車輛在路徑ij上標(biāo)記的路徑優(yōu)先級(jí)；

35、：衰減系數(shù)控制路徑優(yōu)先級(jí)的衰減，表示路徑優(yōu)先級(jí)保留的比例；

36、：在t時(shí)刻的路徑優(yōu)先級(jí)經(jīng)過衰減后的剩余量。

37、優(yōu)選的，所述路徑優(yōu)先級(jí)處于不斷疊加狀態(tài)，因此必須設(shè)定衰減系數(shù)，避免路徑優(yōu)先級(jí)一直累計(jì)疊加導(dǎo)致的局部路徑被標(biāo)記為最優(yōu)解；

38、所述路徑優(yōu)先級(jí)與路徑長(zhǎng)度成反比，路徑越短會(huì)標(biāo)記更多的優(yōu)先級(jí)，從而使得最短的路徑更容易被配送車輛選擇。

39、優(yōu)選的，所述通行效率和路徑優(yōu)先級(jí)兩個(gè)指標(biāo)是決定轉(zhuǎn)移概率的重要因素，通行效率和路徑優(yōu)先級(jí)也為互補(bǔ)作用，單一存在通行效率和路徑優(yōu)先級(jí)任一項(xiàng)時(shí)，皆會(huì)導(dǎo)致最終生成的導(dǎo)航信息不是最優(yōu)線路；

40、通過和兩個(gè)系數(shù)對(duì)通行效率和路徑優(yōu)先級(jí)二者賦予權(quán)重，具體為若時(shí)，配送車輛更傾向于遵循歷史配送車輛的路徑；當(dāng)時(shí)，配送車輛更傾向于選擇用時(shí)最短的路徑。

41、優(yōu)選的，所述配送任務(wù)還包括最遲接受時(shí)間，配送貨物類型，配送貨物體量；

42、所述最遲接受時(shí)間限制了配送車輛最遲抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)位置的時(shí)間點(diǎn)，因此設(shè)置時(shí)間約束對(duì)生成的導(dǎo)航信息進(jìn)行限制，公式具體如下：

43、；

44、其中，

45、：表示配送車輛執(zhí)行配送任務(wù)的時(shí)間約束；

46、：表示配送車輛實(shí)際到達(dá)起點(diǎn)位置的時(shí)間；

47、：表示最遲接受時(shí)間。

48、優(yōu)選的，所述城市地圖通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)更新配送任務(wù)執(zhí)行的城市交通信息，包括路段長(zhǎng)短、路口位置、交通燈時(shí)間、路況信息、禁行指示、擁堵狀況。

49、綜上所述，本發(fā)明主要具有以下有益效果：

50、本發(fā)明針對(duì)城市路段復(fù)雜情況進(jìn)行優(yōu)化處理，通過具體優(yōu)化配送路線的路段選擇，紅燈避讓，必要繞行，擁堵處理等多種情況，將生成的每次配送路線都可以在時(shí)間約束的范圍內(nèi)，夠通過調(diào)整通行效率的路徑優(yōu)先級(jí)的參數(shù)，迅速找到新的可行路徑，確保冷鏈物流配送的連續(xù)性和穩(wěn)定性；

51、配送路徑的優(yōu)化是核心問題，系統(tǒng)具有分布式計(jì)算、無中心控制和分布式個(gè)體之間間接通信等特征，解決復(fù)雜路徑規(guī)劃和優(yōu)化問題時(shí)表現(xiàn)出色。在冷鏈物流配送系統(tǒng)中，智能算法能夠通過模擬配送車輛移動(dòng)過程中的通行效率與路徑優(yōu)先級(jí)，逐步找到最優(yōu)或近似最優(yōu)的配送路徑；

52、同時(shí)，本系統(tǒng)配合現(xiàn)有的實(shí)時(shí)城市地圖相結(jié)合，一方面減輕系統(tǒng)自身計(jì)算的負(fù)擔(dān)，另一方面可以靈活應(yīng)用于不同類型的冷鏈物流配送場(chǎng)景，如多配送中心、多車輛以及考慮時(shí)間窗口約束的配送問題等，通過合理設(shè)置算法的關(guān)鍵參數(shù)，并結(jié)合冷鏈物流配送系統(tǒng)的具體需求進(jìn)行算法優(yōu)化，可以顯著提高配送效率、降低配送成本，并提升客戶滿意度。

53、附圖說明

54、圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框架圖；

55、圖2為本發(fā)明的智能算法具體處理步驟框架圖。