CN107194639B - 一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法及系统。本发明方法包括以下步骤：对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；其中，OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径。OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。本发明系统与上述方法对应。本发明能够提供时延性要求较高的快递服务，同时可作为现有快递模式进行“最后一公里”投递的补充。

Description

一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法、系统

技术领域

本发明属于物联网技术，尤其涉及一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法、系统。

背景技术

随着快递市场的发展，人们对同城范围内时延要求比较高的快递需求也日益增多。现在的快递公司一般雇佣快递员在城市公共道路上利用机动车进行同城范围的快递投递，然而，这种方式存在很多的问题。

首先，逐渐增长的快递需求使得快递公司不得不雇佣更多的快递人员，同时购买或租用更多的交通设备。这不仅增加了快递公司的运营成本，增加了社会的资源消耗，也给城市交通状况带来一定的影响。

其次，在销售的旺季，爆发式增长的快递需求远远地超出了快递公司的投递能力，造成了较长时间的投递延迟。

最后，现有的快递投递时间偏差往往比较大，特别是在同城快递这种投递时间要求比较强的投递需求下，快递投递的时效性难以得到保证。

尽管国内已出现一些新型同城快递公司，如闪送，人人快递、快速递等，已经提供了1～3h送达的快递业务，但其承诺的服务尚缺乏对其服务质量的量化分析，也没有相应的数据支撑，很容易造成无法按时投递的事故。

发明内容

针对上述如何降低同城快递人员与相应交通设备造成的成本，同时实现服务质量的量化分析，本发明提出了一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法、系统。

本发明是这样实现的，一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法，该方法包括以下步骤：

S1、对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

S2、基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径。所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

优选地，在步骤S2之后还包括：

S3、在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

优选地，在步骤S1中，所述OD路径信息包括起始时间、结束时间、传输时间的均值、传输时间方差。

优选地，在步骤S3中，所述多轮路由搜索具体包括以下步骤：

每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并搜索所有当前不可达的OD路径区间；

将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，并计算新的OD路径线路是否满足预计传输时间和预计投递成功率，若是，则标记该OD路径区间为可达，并将该OD路径区间从后轮次搜索对象中排除。

本发明进一步公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配系统，该系统包括：

OD路径分配模块，用于对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

OD路径组合分配模块，用于基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径。所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

优选地，该系统还包括：

路由搜索模块，用于在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

优选地，在所述OD路径分配模块中，所述OD路径信息包括起始时间、结束时间、传输时间的均值、传输时间方差。

优选地，在所述路由搜索模块中，所述多轮路由搜索具体包括以下步骤：

每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并搜索所有当前不可达的OD路径区间；

将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，并计算新的OD路径线路是否满足预计传输时间和预计投递成功率，若是，则标记该OD路径区间为可达，并将该OD路径区间从后轮次搜索对象中排除。

本发明克服现有技术的不足，提供一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法、系统。本发明基于地铁乘客历史数据统计不同OD路径的投递延迟分布，从而给出每个OD路径在不同时间段的投递线路，同时量化投递服务质量。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明能够提供时延性要求较高的快递服务，同时可作为现有快递模式进行“最后一公里”投递的补充；

(2)本发明能够基于地铁数据量化投递服务质量，能根据不同时段提供差异化的快递服务。

附图说明

图1是本发明基于地铁网络的众包快递路径分配方法一实施例的步骤流程图；

图2是本发明基于地铁网络的众包快递路径分配方法又一实施例的步骤流程图；

图3是本发明基于地铁网络的众包快递路径分配系统一实施例的结构示意图；

图4是本发明基于地铁网络的众包快递路径分配系统又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法，该方法包括以下步骤：

S1、对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

S2、基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径。所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

在步骤S1中，对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径，即可直达的OD路径区间。

对于每一个出发站O与目标站点D由于等待时间和运行时间在一天中随时间变化，会造成某个OD能够在较短的时间段内满足传递需求，而在较长的时间段内却会失败。

例如，在高峰期时段某些站点人流量较多，此时的方差较小，能够符合传递需求。而如果把一上午的记录考虑在内，由于高峰期过后的时刻人流量较少，列车间隔也较长，最终计算的整体方差也可能较大，不符合传递需求。所以，在本发明中，必须将一天划分成不同的时间区间统计，一个时间区间越小反映出的当前概率也越精确；另外，由于期望和方差需要通过一定的数据量才能计算，每个区间又不能够过小。

本发明将一天按每半个小时划分出一个时间区间，根据历史数据统计每个OD在不同区间的传输时间的期望和方差。传输时间包括等待时间和行驶时间，前者表示包裹等待合适乘客到来的时间，后者表示乘客拿走包裹到乘客到达目的地的时间。行驶时间可以从地铁历史OD记录中直接提取，并算取各个OD在不同时间区间下行驶时间的期望和方法。等待时间可以用乘客到站速率进行估计，即单位时间内乘客个数的倒数表示等待时间，如30分钟内平均有10位乘客，平均等待时间为3分钟。由于等待时间和行驶时间相对独立，一个OD的传输时间的期望和方差分别是等待时间期望与行驶时间期望之和，等待时间方差与行驶时间方差之和。

一个时间区间包含起始时间，结束时间，传输时间的均值，传输时间方差等信息。如果某个区间的记录数过少，可以认为当期区间不可达并从中删除。这样生成的结果是所有能够一跳直达的OD的区间路径信息。

在步骤S2中，基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，为了尽可能提供延迟较低的投递服务，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，如1小时送达，2小时送达，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合。

为了尽可能提供时延性较小的投递服务，本发明在给定预计投递成功率和最大跳数的条件下，对OD路径区间的搜素设置不同的预计传输时间，如1小时送达，2小时送达，并获得在该预计传输时间下OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计传输时间和预计投递成功率的OD路径组合。

综上所述，地铁快递网络中的路由问题可以定义为给定一个起始站点O和目的站点D，预计的时间C，如果选择合适的传递路径使得包裹能够以一定的概率P在预计的时间内送达目的地。问题的输出是满足给定约束条件的一天中所有可以送达的时间段，以及相应的费用。由于费用和跳数正相关，这里可以用跳数代替费用输出。

进一步的，如图2所示，本发明公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法，该方法包括以下步骤：

S1、对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

S2、基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

S3、在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站D之间的路径，OD路径区间为不同时间区间下的OD路径。

在步骤S1中，对于每一个出发站O与目标站点D由于等待时间和运行时间在一天中随时间变化，会造成某个OD能够在较短的时间段内满足传递需求，而在较长的时间段内却会失败。

例如，在高峰期时段某些站点人流量较多，此时的方差较小，能够符合传递需求。而如果把一上午的记录考虑在内，由于高峰期过后的时刻人流量较少，列车间隔也较长，最终计算的整体方差也可能较大，不符合传递需求。所以，在本发明中，必须将一天划分成不同的时间区间统计，一个时间区间越小反映出的当前概率也越精确；另外，由于期望和方差需要通过一定的数据量才能计算，每个区间又不能够过小。

本发明将一天按每半个小时划分出一个时间区间，根据历史数据统计每个OD在不同区间的传输时间的期望和方差。传输时间包括等待时间和行驶时间，前者表示包裹等待合适乘客到来的时间，后者表示乘客拿走包裹到乘客到达目的地的时间。行驶时间可以从地铁历史OD记录中直接提取，并算取各个OD在不同时间区间下行驶时间的期望和方法。等待时间可以用乘客到站速率进行估计，即单位时间内乘客个数的倒数表示等待时间，如30分钟内平均有10位乘客，平均等待时间为3分钟。由于等待时间和行驶时间相对独立，一个OD的传输时间的期望和方差分别是等待时间期望与行驶时间期望之和，等待时间方差与行驶时间方差之和。

一个时间区间包含起始时间，结束时间，传输时间的均值，传输时间方差等信息。如果某个区间的记录数过少，可以认为当期区间不可达并从中删除。这样生成的结果是所有能够一跳直达的OD的区间路径信息。

在步骤S2中，为了尽可能提供时延性较小的投递服务，本发明在给定预计投递成功率和最大跳数的条件下，对OD路径区间的搜素设置不同的预计传输时间，如1小时送达，2小时送达，并获得在该预计传输时间下OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计传输时间和预计投递成功率的OD路径组合。

在步骤S3中，为了尽可能减少中转次数，在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，每一轮限制不同的最大跳数。并获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

为了最小化中转次数，在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，本发明通过进行多轮路由搜索计算每个OD路径区间的路由，每一轮限制不同的最大跳数。每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并只搜索所有当前不可达的OD路径区间。后一轮的搜索结果基于前一轮，即将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，计算新的OD路径区间是否满投递需求。如果新的OD路径区间满足投递需求，则被标记为可达，不需在后面轮次中搜索。由于乘客乘车是相互独立的时间，对于一个传递路径A->B->C而言，预计的总传输时间可以通过两段路径的平均传输时间E(AB)和E(BC)的和进行估计，即E(AC)＝E(AB)+E(BC)，而路径的方差也是每一段路径的方差之和，即D(AC)＝D(AB)+D(BC)。设E(X)和D(X)分别表示预计投递时间的期望和方差，在预计投递时间为C的条件下，路径的投递成功率可通过计算

获得，其中C＝E(X)+ε，推导过程如下：

如果在相同的条件下一个OD路径区间有多条OD路径组合都符合投递要求，选择投递成功率最大的那条OD路径组合。

综上所述，地铁快递网络中的路由问题可以定义为给定一个起始站点O和目的站点D，预计的时间C，如果选择合适的传递路径使得包裹能够以一定的概率P在预计的时间内送达目的地。问题的输出是满足给定约束条件的一天中所有可以送达的时间段，以及相应的费用。由于费用和跳数正相关，这里可以用跳数代替费用输出。

如图4所示，本发明进一步公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配系统，该系统包括：

OD路径分配模块1，用于对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

OD路径组合分配模块2，用于基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径。所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

在OD路径分配模块1中，对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径，即可直达的OD路径区间。

对于每一个出发站O与目标站点D由于等待时间和运行时间在一天中随时间变化，会造成某个OD能够在较短的时间段内满足传递需求，而在较长的时间段内却会失败。

例如，在高峰期时段某些站点人流量较多，此时的方差较小，能够符合传递需求。而如果把一上午的记录考虑在内，由于高峰期过后的时刻人流量较少，列车间隔也较长，最终计算的整体方差也可能较大，不符合传递需求。所以，在本发明中，必须将一天划分成不同的时间区间统计，一个时间区间越小反映出的当前概率也越精确；另外，由于期望和方差需要通过一定的数据量才能计算，每个区间又不能够过小。

本发明将一天按每半个小时划分出一个时间区间，根据历史数据统计每个OD在不同区间的传输时间的期望和方差。传输时间包括等待时间和行驶时间，前者表示包裹等待合适乘客到来的时间，后者表示乘客拿走包裹到乘客到达目的地的时间。行驶时间可以从地铁历史OD记录中直接提取，并算取各个OD在不同时间区间下行驶时间的期望和方法。等待时间可以用乘客到站速率进行估计，即单位时间内乘客个数的倒数表示等待时间，如30分钟内平均有10位乘客，平均等待时间为3分钟。由于等待时间和行驶时间相对独立，一个OD的传输时间的期望和方差分别是等待时间期望与行驶时间期望之和，等待时间方差与行驶时间方差之和。

一个时间区间包含起始时间，结束时间，传输时间的均值，传输时间方差等信息。如果某个区间的记录数过少，可以认为当期区间不可达并从中删除。这样生成的结果是所有能够一跳直达的OD的区间路径信息。

在OD路径组合分配模块2中，基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，为了尽可能提供延迟较低的投递服务，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，如1小时送达，2小时送达，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合。

为了尽可能提供时延性较小的投递服务，本发明在给定预计投递成功率和最大跳数的条件下，对OD路径区间的搜素设置不同的预计传输时间，如1小时送达，2小时送达，并获得在该预计传输时间下OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计传输时间和预计投递成功率的OD路径组合。

在本发明系统的实际应用过程中，该系统还包括移动终端，该移动终端的手持主体包括快递公司的快递员、乘坐地铁的乘客以及接收包裹的客户；此外，在地铁的每个站点都设有用于存放快递包裹的储物柜，例如出发站O与目标站点D均设有一储物柜，储物柜上设有身份认证接口，用于于接收快递员、乘客和用户身份认证信息并和服务器验证，在验证成功后开启储物柜的柜门。

移动终端内安装移动应用，用于接收系统运算出的投递OD路径区间或OD路径组合，并由乘客根据该投递OD路径区间或OD路径组合决定是否接收或生成包裹投递任务，此外，该移动终端还用于输入乘客身份认证信息、查询包裹信息等。

当用户需要投递包裹时，可以通知快递公司上门收取。快递公司首先在线填写该包裹的基本信息并基于已有数据给出不同的服务方案，用户可以根据自己的实际情况选择合适的方案，如果包裹没在预定时间内送达，快递公司可以减少一定的收费。包裹的起点是快递公司附近的地铁站，目的地是用户目的地附近的地铁站。后台服务器为该包裹生成一个唯一的ID，并为该包裹选择合适的投递路径，用户可以通过该ID在线查询包裹的状态和位置。随后快递员在合适的时间将包裹携带至相应的地铁车站的储物柜内，并在地铁口等待乘客的投递。

当乘客到达地铁站时，后台系统可以通过乘客的历史出行规律推测出用户的目的地，并选择出符合该乘客行进路线的包裹，乘客的目的地应该和被选中的包裹目的地一致或是包裹传递中间的某个站点。如果有合适的包裹，后台系统便推送包裹投递信息到乘客的手机APP中。如果乘客同意参与投递，便可在快递员处通过验证之后接过对应的包裹，后台系统将用户信息和该包裹绑定。除此之外，乘客还可以在中转站点进站之后从中转系统中自助地取走需要中转的包裹，但是需要经过更加严格的身份认证。

随后乘客携带包裹至自己的目的地。如果刚好到达包裹的目的地，可以将包裹交给在出站口等待的快递员，由快递员进行最后的投递，而如果目的站点恰好配备了中转系统，乘客也可以直接将包裹放入储物柜中，让快递员从储物柜中取走包裹；否则将包裹放置在中转站点的储物柜中等待下一次的投递。注意到由于可以通过移动应用实时地掌握包裹的位置信息，快递员也无需时刻等待在出站口，只需要在乘客出站之前到达地铁站。另外如果某个目的站点的业务量特别大，快递公司也可以考虑在该站点附近的商铺合作建立快递代收点，由乘客直接将包裹投递到代收点处，快递员随后统一取走进行最后的投递。

本发明能够提供时延性要求较高的快递服务，同时可作为现有快递模式进行“最后一公里”投递的补充；本发明能够基于地铁数据量化投递服务质量，根据不同时段提供差异化的快递服务。

进一步的，如图4所示，本发明公开了一种基于地铁网络的众包快递路径分配系统，该系统包括：

OD路径分配模块1，用于对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据统计数据进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出所有能一跳直达的OD路径区间；

OD路径组合分配模块2，用于基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间条件，选择满足需求的最短送达时间下的OD路径组合；

路由搜索模块3，用于在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站D之间的路径，OD路径区间为不同时间区间下的OD路径。

在OD路径分配模块1中，对于每一个出发站O与目标站点D由于等待时间和运行时间在一天中随时间变化，会造成某个OD能够在较短的时间段内满足传递需求，而在较长的时间段内却会失败。

例如，在高峰期时段某些站点人流量较多，此时的方差较小，能够符合传递需求。而如果把一上午的记录考虑在内，由于高峰期过后的时刻人流量较少，列车间隔也较长，最终计算的整体方差也可能较大，不符合传递需求。所以，在本发明中，必须将一天划分成不同的时间区间统计，一个时间区间越小反映出的当前概率也越精确；另外，由于期望和方差需要通过一定的数据量才能计算，每个区间又不能够过小。

本发明将一天按每半个小时划分出一个时间区间，根据历史数据统计每个OD在不同区间的传输时间的期望和方差。传输时间包括等待时间和行驶时间，前者表示包裹等待合适乘客到来的时间，后者表示乘客拿走包裹到乘客到达目的地的时间。行驶时间可以从地铁历史OD记录中直接提取，并算取各个OD在不同时间区间下行驶时间的期望和方法。等待时间可以用乘客到站速率进行估计，即单位时间内乘客个数的倒数表示等待时间，如30分钟内平均有10位乘客，平均等待时间为3分钟。由于等待时间和行驶时间相对独立，一个OD的传输时间的期望和方差分别是等待时间期望与行驶时间期望之和，等待时间方差与行驶时间方差之和。

一个时间区间包含起始时间，结束时间，传输时间的均值，传输时间方差等信息。如果某个区间的记录数过少，可以认为当期区间不可达并从中删除。这样生成的结果是所有能够一跳直达的OD的区间路径信息。

在OD路径组合分配模块2中，为了尽可能提供时延性较小的投递服务，本发明在给定预计投递成功率和最大跳数的条件下，对OD路径区间的搜素设置不同的预计传输时间，如1小时送达，2小时送达，并获得在该预计传输时间下OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计传输时间和预计投递成功率的OD路径组合。

在路由搜索模块3中，为了尽可能减少中转次数，在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，每一轮限制不同的最大跳数。并获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

为了最小化中转次数，在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，本发明通过进行多轮路由搜索计算每个OD路径区间的路由，每一轮限制不同的最大跳数。每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并只搜索所有当前不可达的OD路径区间。后一轮的搜索结果基于前一轮，即将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，计算新的OD路径区间是否满投递需求。如果新的OD路径区间满足投递需求，则被标记为可达，不需在后面轮次中搜索。由于乘客乘车是相互独立的时间，对于一个传递路径A->B->C而言，预计的总传输时间可以通过两段路径的平均传输时间E(AB)和E(BC)的和进行估计，即E(AC)＝E(AB)+E(BC)，而路径的方差也是每一段路径的方差之和，即D(AC)＝D(AB)+D(BC)。设E(X)和D(X)分别表示预计投递时间的期望和方差，在预计投递时间为C的条件下，路径的投递成功率可通过计算

获得，其中C＝E(X)+ε，推导过程如下：

如果在相同的条件下一个OD路径区间有多条OD路径组合都符合投递要求，选择投递成功率最大的那条OD路径组合。

在本发明系统的实际应用过程中，该系统还包括移动终端，该移动终端的手持主体包括快递公司的快递员、乘坐地铁的乘客以及接收包裹的客户；此外，在地铁的每个站点都设有用于存放快递包裹的储物柜，例如出发站O与目标站点D均设有一储物柜，储物柜上设有身份认证接口，用于于接收快递员、乘客和用户身份认证信息并和服务器验证，在验证成功后开启储物柜的柜门。

移动终端内安装移动应用，用于接收系统运算出的投递OD路径区间或OD路径组合，并由乘客根据该投递OD路径区间或OD路径组合决定是否接收或生成包裹投递任务，此外，该移动终端还用于输入乘客身份认证信息、查询包裹信息等。

当用户需要投递包裹时，可以通知快递公司上门收取。快递公司首先在线填写该包裹的基本信息并基于已有数据给出不同的服务方案，用户可以根据自己的实际情况选择合适的方案，如果包裹没在预定时间内送达，快递公司可以减少一定的收费。包裹的起点是快递公司附近的地铁站，目的地是用户目的地附近的地铁站。后台服务器为该包裹生成一个唯一的ID，并为该包裹选择合适的投递路径，用户可以通过该ID在线查询包裹的状态和位置。随后快递员在合适的时间将包裹携带至相应的地铁车站的储物柜内，并在地铁口等待乘客的投递。

当乘客到达地铁站时，后台系统可以通过乘客的历史出行规律推测出用户的目的地，并选择出符合该乘客行进路线的包裹，乘客的目的地应该和被选中的包裹目的地一致或是包裹传递中间的某个站点。如果有合适的包裹，后台系统便推送包裹投递信息到乘客的手机APP中。如果乘客同意参与投递，便可在快递员处通过验证之后接过对应的包裹，后台系统将用户信息和该包裹绑定。除此之外，乘客还可以在中转站点进站之后从中转系统中自助地取走需要中转的包裹，但是需要经过更加严格的身份认证。

随后乘客携带包裹至自己的目的地。如果刚好到达包裹的目的地，可以将包裹交给在出站口等待的快递员，由快递员进行最后的投递，而如果目的站点恰好配备了中转系统，乘客也可以直接将包裹放入储物柜中，让快递员从储物柜中取走包裹；否则将包裹放置在中转站点的储物柜中等待下一次的投递。注意到由于可以通过移动应用实时地掌握包裹的位置信息，快递员也无需时刻等待在出站口，只需要在乘客出站之前到达地铁站。另外如果某个目的站点的业务量特别大，快递公司也可以考虑在该站点附近的商铺合作建立快递代收点，由乘客直接将包裹投递到代收点处，快递员随后统一取走进行最后的投递。

本发明能够提供时延性要求较高的快递服务，同时可作为现有快递模式进行“最后一公里”投递的补充；本发明能够基于地铁数据量化投递服务质量，根据不同时段提供差异化的快递服务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于地铁网络的众包快递路径分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据历史统计数据对每个OD在不同时间区间的传输时间进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出满足记录数量的所述时间区间对应的OD路径区间作为能一跳直达的OD路径区间，其中，所述传输时间包括等待时间和行驶时间；

S2、基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间，并获得在所述预计传输时间下的OD路径区间的投递成功率，选择同时满足所述预计传输时间和所述预计投递成功率的OD路径组合；其中，所述预计投递成功率与所选路径传输时间的期望和方差有关；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径；所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

2.如权利要求1所述的基于地铁网络的众包快递路径分配方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括：

S3、在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

3.如权利要求1所述的基于地铁网络的众包快递路径分配方法，其特征在于，在步骤S1中，所述OD路径信息包括起始时间、结束时间、传输时间的均值、传输时间方差。

4.如权利要求2所述的基于地铁网络的众包快递路径分配方法，其特征在于，在步骤S3中，所述多轮路由搜索具体包括以下步骤：

每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并搜索所有当前不可达的OD路径区间；

将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，并计算新的OD路径线路是否满足预计传输时间和预计投递成功率，若是，则标记该OD路径区间为可达，并将该OD路径区间从后轮次搜索对象中排除。

5.一种基于地铁网络的众包快递路径分配系统，其特征在于，该系统包括：

OD路径分配模块，用于对地铁各运营时间段的OD路径信息进行统计，根据历史统计数据对每个OD在不同时间区间的传输时间进行期望和方差运算，根据运算结果筛选出满足记录数量的所述时间区间对应的OD路径区间作为能一跳直达的OD路径区间，其中，所述传输时间包括等待时间和行驶时间；

OD路径组合分配模块，用于基于可直达OD路径区间，在给定预计投递成功率的条件下，对OD路径区间的搜索依次设置不同的预计传输时间，并获得在所述预计传输时间下的OD路径区间的投递成功率，选择同时满足需求所述预计传输时间和所述预计投递成功率的OD路径组合；其中，所述预计投递成功率与所述路径传输时间的期望和方差有关；

其中，所述OD路径为地铁任一出发站O与任一目标站点D之间的路径；所述OD路径区间为某个时间区间下的OD路径。

6.如权利要求5所述的基于地铁网络的众包快递路径分配系统，其特征在于，该系统还包括：

路由搜索模块，用于在给定预计投递成功率和预计传输时间的条件下，对每个OD路径区间进行多轮路由搜索，获得在OD路径区间的投递成功率，选择同时满足预计投递成功率和预计传输时间条件下跳数最少的OD路径组合。

7.如权利要求5所述的基于地铁网络的众包快递路径分配系统，其特征在于，在所述OD路径分配模块中，所述OD路径信息包括起始时间、结束时间、传输时间的均值、传输时间方差。

8.如权利要求6所述的基于地铁网络的众包快递路径分配系统，其特征在于，在所述路由搜索模块中，所述多轮路由搜索具体包括以下步骤：

每一轮搜索的中最大跳数依次加1，并搜索所有当前不可达的OD路径区间；

将前一轮目的地是中转站点的OD路径区间扩展一跳，并计算新的OD路径线路是否满足预计传输时间和预计投递成功率，若是，则标记该OD路径区间为可达，并将该OD路径区间从后轮次搜索对象中排除。

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