CN107067097A - 一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法。本发明通过智能快递柜和手持终端的配合使用，极大提高了快递员的配送和收件效率，使用无线通信方式解决末端配送的沟通成本，同时可动态的安排配送路线，减少等待的时间，提升客户满意度，在保证配送质量和服务效果的同时，降低快递配送人员等待时间的不确定性和配送失败的风险，为末端配送路径优化创造研究的环境，进而对电商物流末端配送进行路径优化，提高末端配送的效率。

Description

一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法

技术领域

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法。

背景技术

二十一世纪是移动互联网的时代，新兴技术层出不穷，而电子商务便是它最伟大的产物之一，受其潜移默化的影响，人们已由传统的实体店消费倾向于网上购物，新型的消费方式给传统企业带来巨大冲击。2009 年至今，电子商务在社会商品零售额中所占的比例呈几何倍数增长。搭乘着电子商务的顺风车，物流产业也发生了前所未有的巨大变革，快递行业如雨后春笋般迅速遍布全国各地，截至2014 年，快递业务量首次突破一百亿件，至此，中国超越美国成为世界第一快递大国。随着移动互联网的迅速普及，电子商务逐渐成为经济增长的新亮点并推动快递业的持续快速发展，快递业作为现代服务业的重要组成部分，已成为推动流通方式转型、促进消费升级的先导性产业。

近几年，随着电子商务的兴起，带动快递行业的飞速发展，信息技术也深入应用到快递企业的日常管理当中，快递企业纷纷利用计算机及网络技术建立自己的信息管理系统，但国内大部分快递业的信息管理系统偏重于订单管理、货物运输管理，采用先进的计算机技术及GPS定位技术，实现订单、货物的中途跟踪，但是在快递到达目标城市后，在快递派送阶段，快递企业对于快递派送的管理依然采用以结果管理过程的传统方式，其存在以下问题：（1）快递派送路线不合理；（2）快递员位置信息难以获取；(3) 快递派送效率低。

同时，作为打通快递“最后一公里”末端投递的有益尝试，智能快件箱在便利居民生活、节省派送时间、提高派送效率等方面发挥着积极作用。

我国快递行业因电子商务而快速发展，近年来发展势头迅猛。高度专业化和社会化是快递行业发展的趋势，营业网点作为快速最末端的服务点，承担着收取快件和派送快件的功能，而派送环节是快递十分重要的一个环节。由于受传统思维的影响，行业内的许多企业的重心依然放在快递物流的运输配送过程中，即跨区域的物流周转，运用大量的先进技术和数学算法来提高该过程的效率，但随着派送环节发展滞后对用户服务满意度以及运营成本的影响比重增加，行业内开始逐渐提高快递派送管理的重视，但现阶段，快递员在快递派送过程中对路线的选择通常依赖以往经验，比如新入行的快递员由老员工带领着熟悉几遍负责区域的路线，或者是由后者自己摸索，总是按照固有的路线进行派送。由于每日所要派送快件都是不停变化的，这就造成某些线路上没有派送任务，但快递员仍按照固定的路线进行派送势必会浪费大量的时间、费用等，对快递的时效性产生影响，提高企业的运营成本。映智能快件是但是,业内普遍反映智能快件箱在布局规划和运营中存在着诸多问题。作为上门快递的有益补充，智能快件箱可有效提升快件收发效率，可使快递员每天的投件数由70-80件增加到200件左右，大大提高了快递的周转速度，但是，现有的智能快件箱与快递人员的交互性能差，造成快递员的使用不方便。

因此，有必要针对现状设计一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法，以满足快递发展的需要，适应市场的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于智能快递柜的快递收发系统及其收发路径优化方法，保证配送质量和服务效果的同时，降低快递配送人员等待时间的不确定性和配送失败的风险，为末端配送路径优化创造研究的环境，进而对电商物流末端配送进行路径优化，提高末端配送的效率。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种基于智能快递柜的快递收发系统，主要包括：

对快件进行存放的智能快递柜；

快递人员随身携带，进行GPS记录、路线显示和货物盘点的手持终端；

进行远程数据存储和处理的服务器端；

其中，所述的智能快递柜和手持终端内设有通讯模块，手持终端和智能快递柜通过无线通讯模块与服务器端相连。

作为优选，进一步，所述的智能快递柜包括柜体、监控系统、存储模块、门锁智能控制器、中央处理模块、人机交互屏、快递柜无线通讯模块，其中，所述的柜体分若干快递单元，门锁系统设置在快递单元上，监控系统设置在柜体前端，监控系统、存储模块、门锁系统、人机交互屏、快递柜无线通讯模块与智能控制器相连。

作为优选，进一步，所述的手持终端包括显示模块、GPS定位模块、终端无线通讯模块 、通话模块、扫码模块、处理器，其中，所述的显示模块、终端无线通讯模块、GPS定位模块、扫码模块、通话模块与处理器相连。

基于上述智能快递柜的快递收发路径优化方法，包括以下具体步骤：

1）智能快递柜选址

利用需求分析和最短路径法对智能快递柜选址进行布局；

2）快件送货预提示

快递员送货前利用手持终端对分拣好的快件进行盘点，盘点过程中，系统自动发送送件提示信息至客户并询问是否将快递存入最近的智能快递柜；

3）最短路径规划

系统对客户反馈结果进行统计，将需存入智能快递柜的快件进行标记，在快递员出发前系统规划以各智能快递柜为区域最终节点进行基于道路路线的最短路径规划；

4）送货定位跟踪

GPS定位模块对快递员进行GPS定位，并通过GPS定位调用和显示距离最近的快件信息；

5）收货信息推送

服务器对收货需求和地点进行统计，服务器以众包形式通知收件地附近的快递员，快递员抢单成功后，服务器结合派件信息生成基于道路路线的最短路径规划，并发送至手持终端显示。

有益效果：

本发明主与现有技术相比有如下益处：

1、本发明在保证配送质量和服务效果的同时，降低快递配送人员等待时间的不确定性和配送失败的风险，为末端配送路径优化创造研究的环境，进而对电商物流末端配送进行路径优化，提高末端配送的效率。

2、本发明通过智能快递柜和手持终端的配合使用，极大提高了快递员的配送和收件效率，使用无线通信方式解决末端配送的沟通成本，同时可动态的安排配送路线，减少等待的时间，提升客户满意度。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于智能快递柜的快递收发系统，主要包括：对快件进行存放的智能快递柜；快递人员随身携带，进行GPS记录、路线显示和货物盘点的手持终端；进行远程数据存储和处理的服务器端；其中，所述的智能快递柜和手持终端内设有通讯模块，手持终端和智能快递柜通过无线通讯模块与服务器端相连，所述的智能快递柜包括柜体、监控系统、存储模块、门锁智能控制器、中央处理模块、人机交互屏、快递柜无线通讯模块，其中，所述的柜体分若干快递单元，门锁系统设置在快递单元上，监控系统设置在柜体前端，监控系统、存储模块、门锁系统、人机交互屏、快递柜无线通讯模块与智能控制器相连，所述的手持终端包括显示模块、GPS定位模块、终端无线通讯模块 、通话模块、扫码模块、处理器，其中，所述的显示模块、终端无线通讯模块、GPS定位模块、扫码模块、通话模块与处理器相连。

进一步，作为优选，所述的手持终端通过显示模块进行最短路径显示， GPS定位模块对佩戴者进行GPS定位，并通过GPS定位显示最近快件信息。

基于上述智能快递柜的快递收发路径优化方法，包括以下具体步骤：

1）智能快递柜选址

利用需求分析和最短路径法对智能快递柜选址进行布局；

2）快件送货预提示

快递员送货前利用手持终端对分拣好的快件进行盘点，盘点过程中，系统自动发送送件提示信息至客户并询问是否将快递存入最近的智能快递柜；

3）最短路径规划

系统对客户反馈结果进行统计，将需存入智能快递柜的快件进行标记，在快递员出发前系统规划以各智能快递柜为区域最终节点进行基于道路路线的最短路径规划；

4）送货定位跟踪

GPS定位模块对快递员进行GPS定位，并通过GPS定位调用和显示距离最近的快件信息；

5）收货信息推送

服务器对收货需求和地点进行统计，服务器以众包形式通知收件地附近的快递员，快递员抢单成功后，服务器结合派件信息生成基于道路路线的最短路径规划，并发送至手持终端显示。

进一步，在进行智能快递柜选址时，采用K-mean算法进行聚类分析确定分区内智能快递柜的个数，其具体算法处理步骤为：

1）调查选址点的需求，编号并在需求集中点标明经纬度；

2）对采集的经纬度指标进行坐标转换，求得各点位置坐标，制成相应的位置坐标表；

3）将每个需求点作为一个粒子，计算任意两个粒子间的距离；

4）计算每个粒子的粒密度，删除处于低密度地区的粒子，得到处于高密度地区的粒子群；

5)取处于最高密度区域的粒子作为第1个聚类中心N1，取距离N1最远的一个高密度点作为第2个聚类中心N2，计算其他粒子到N1、N2的距离，从中选择距离最大的粒子作为第3个聚类中心，以此类推得到N个初始聚类中心；

6）以N个聚类中心为基础，应用标准K-mean算法，得到最终聚类结果，并将需求量相加得到新类的需求量，确定分区个数，确定分区内选址个数。

在生产最短路径时，采用Floyd 最短路径算法。

实施例1

一种基于智能快递柜的快递收发系统，主要包括：对快件进行存放的智能快递柜；快递人员随身携带，进行GPS记录、路线显示和货物盘点的手持终端；进行远程数据存储和处理的服务器端；其中，所述的智能快递柜和手持终端内设有通讯模块，手持终端和智能快递柜通过无线通讯模块与服务器端相连，所述的智能快递柜包括柜体、监控系统、存储模块、门锁智能控制器、中央处理模块、人机交互屏、快递柜无线通讯模块，其中，所述的柜体分若干快递单元，门锁系统设置在快递单元上，监控系统设置在柜体前端，监控系统、存储模块、门锁系统、人机交互屏、快递柜无线通讯模块与智能控制器相连，所述的手持终端包括显示模块、GPS定位模块、终端无线通讯模块 、通话模块、扫码模块、处理器，其中，所述的显示模块、终端无线通讯模块、GPS定位模块、扫码模块、通话模块与处理器相连。

基于上述智能快递柜的快递收发路径优化方法，包括以下具体步骤：

1）智能快递柜选址

利用需求分析和最短路径法对智能快递柜选址进行布局；

2）快件送货预提示

快递员送货前利用手持终端对分拣好的快件进行盘点，盘点过程中，系统自动发送送件提示信息至客户并询问是否将快递存入最近的智能快递柜；

3）最短路径规划

系统对客户反馈结果进行统计，将需存入智能快递柜的快件进行标记，在快递员出发前系统规划以各智能快递柜为区域最终节点进行基于道路路线的最短路径规划；

4）送货定位跟踪

GPS定位模块对快递员进行GPS定位，并通过GPS定位调用和显示距离最近的快件信息；

5）收货信息推送

服务器对收货需求和地点进行统计，服务器以众包形式通知收件地附近的快递员，快递员抢单成功后，服务器结合派件信息生成基于道路路线的最短路径规划，并发送至手持终端显示。

实施例2

在实施例1的基础上，在进行智能快递柜选址时，采用K-mean算法进行聚类分析确定分区内智能快递柜的个数，其具体算法处理步骤为：

1）调查选址点的需求，编号并在需求集中点标明经纬度；

2）对采集的经纬度指标进行坐标转换，求得各点位置坐标，制成相应的位置坐标表；

3）将每个需求点作为一个粒子，计算任意两个粒子间的距离；

4）计算每个粒子的粒密度，删除处于低密度地区的粒子，得到处于高密度地区的粒子群；

5)取处于最高密度区域的粒子作为第1个聚类中心N1，取距离N1最远的一个高密度点作为第2个聚类中心N2，计算其他粒子到N1、N2的距离，从中选择距离最大的粒子作为第3个聚类中心，以此类推得到N个初始聚类中心；

6）以N个聚类中心为基础，应用标准K-mean算法，得到最终聚类结果，并将需求量相加得到新类的需求量，确定分区个数，确定分区内选址个数。

在规划最短路径时，采用Floyd 最短路径算法。

本发明通过智能快递柜和手持终端的配合使用，极大提高了快递员的配送和收件效率，使用无线通信方式解决末端配送的沟通成本，同时可动态的安排配送路线，减少等待的时间，提升客户满意度，在保证配送质量和服务效果的同时，降低快递配送人员等待时间的不确定性和配送失败的风险，为末端配送路径优化创造研究的环境，进而对电商物流末端配送进行路径优化，提高末端配送的效率。

最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于智能快递柜的快递收发系统，其特征在于，主要包括：

对快件进行存放的智能快递柜；

快递人员随身携带，进行GPS记录、路线显示和货物盘点的手持终端；

进行远程数据存储和处理的服务器端；

其中，所述的智能快递柜和手持终端内设有通讯模块，手持终端和智能快递柜通过无线通讯模块与服务器端相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能快递柜的快递收发系统，其特征在于：所述的智能快递柜包括柜体、监控系统、存储模块、门锁智能控制器、中央处理模块、人机交互屏、快递柜无线通讯模块，其中，所述的柜体分若干快递单元，门锁系统设置在快递单元上，监控系统设置在柜体前端，监控系统、存储模块、门锁系统、人机交互屏、快递柜无线通讯模块与智能控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能快递柜的快递收发系统，其特征在于：所述的手持终端包括显示模块、GPS定位模块、终端无线通讯模块 、通话模块、扫码模块、处理器，其中，所述的显示模块、终端无线通讯模块、GPS定位模块、扫码模块、通话模块与处理器相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于智能快递柜的快递收发系统，其特征在于：所述的手持终端通过显示模块进行最短路径显示， GPS定位模块对佩戴者进行GPS定位，并通过GPS定位显示最近快件信息。

5.一种基于智能快递柜的快递收发路径优化方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

1）智能快递柜选址

利用需求分析和最短路径法对智能快递柜选址进行布局；

2）快件送货预提示

快递员送货前利用手持终端对分拣好的快件进行盘点，盘点过程中，系统自动发送送件提示信息至客户并询问是否将快递存入最近的智能快递柜；

3）最短路径规划

系统对客户反馈结果进行统计，将需存入智能快递柜的快件进行标记，在快递员出发前系统规划以各智能快递柜为区域最终节点进行基于道路路线的最短路径规划；

4）送货定位跟踪

GPS定位模块对快递员进行GPS定位，并通过GPS定位调用和显示距离最近的快件信息；

5）收货信息推送

服务器对收货需求和地点进行统计，服务器以众包形式通知收件地附近的快递员，快递员抢单成功后，服务器结合派件信息生成基于道路路线的最短路径规划，并发送至手持终端显示。