CN108564199A - 一种基于gis的路径优化方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于GIS的路径优化方法，通过地理信息和地理信息的采集进行数据信息库的建立，并与配送终端进行实时信息共享，利用计算机进行配送模型的模拟构建并求解，进而在计算机内进行仿真验证，最后将两个结果进行综合对比得出当前最优的配送路径并反馈至配送终端进行当前配送任务的进行，本发明具有配送效率线路合理，配送效率高，整体配送资源的安排更为科学合理的优点，同时，相较于现有技术，本发明的整体配送成本更低，速度更快，客户的满意度更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于GIS的路径优化方法。
背景技术
近几年来,连锁超市、便利店在我国各大城市发展迅速,大有雨后春舆之势, 大大小小,各种品牌名称的连锁超市、便利店一个接一个出现,其经营的主要是日常生活用品,产品大部分属于同质同类产品,差异化程度较低,因此，目前连锁超市、便利店之间的竞争主要是在产品新鲜度、产品价格、服务质量、超市规模等方面的竞争。由于发展速度快，势头猛，需要获得配送服务的超市和便利店数量多，且受限于城市规划，这些超市和便利店分布的较为不均匀，故而给配送线路的优化带来的较大的困扰，同时，每天的订单配送任务都随着每天的订单数量、配送距离等因素各有不同，现阶段都是靠人工和配送人员的配送经验来进行配送任务的完成，在完成过程中无法根据当前实时的配送情况进行线路的重新调整，故而配送效率低下，送货服务难于达到零售户的期望和要求，最终导致配送成本高，客户满意度低，另外，由于整体配送网点的数量较多，配送路线也错综复杂且数量众多，因而不同的配送线路距离长短不一，配送任务也不相同，造成每条线路上的工作量差异巨大，且难于通过以往的配送经验来进行整体调整，造成了配送资源的部分浪费，进而加深了便利店和超市方对配送服务中仓储设置不合理、送货效率低、服务水平低的服务映像。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，针对上述配送路线不合理、配送效率低下、整体配送资源利用不合理的问题，提供一种基于GIS的路径优化方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种基于GIS的路径优化方法，包括如下步骤：
(1)通过GPS模块与GIS模块之间协同作用，在大比例尺卫星影像数据展示方式下，直观定位各类采集对象；当GPS模块无法帮助定位时，采用人工标绘，在大比例尺卫星影像上人工确定采集对象的位置信息并制成位置信息图，采集所有配送中心和配送点的地理位置信息并转化成地理坐标，根据地理坐标绘制出位置信息坐标图，并构建配送中心和配送点之间的数据信息库。
(2)采集各个门店和客户的配送运营效率数据，结合实时的配送订单量以及实时配送距离，构建配送运营效率数据随实时的配送订单量以及实时配送距离变化的目标函数F(1)；
(3)通过随实时的配送订单、配送订单量以及实时配送距离变化的目标函数F(1)和配送距离目标函数F(2)构建总目标函数F(3)；
(4)以若干个配送中心和多个配送终端结合目标函数F(1)以及总目标函数F(3)通过VRP模型进行构建配送模型；
(5)利用GIS的集成和仿真技术针对若干个配送中心配送的实际情况进行仿真验证；
(6)通过配送模型的求解和仿真验证的结果得出最佳的实时配送路线并进行优化。
进一步的，所述的步骤(1)中的数据信息库位于若干个配送中心，所述的数据信息库用于自动采集物流信息并形成物流数据，最终通过位置信息坐标图转换成电子数字数据。
进一步的，所述的步骤(2)中根据实时获取的订单数据中的物理地址信息，转换成位置信息坐标图上的坐标后，确定距离对应订单坐标最接近的配送中心。
进一步的，所述步骤(3)和(4)中的多个配送终端包括位于若干个配送中心的GPS定位信息处理服务器和安装于配送车辆的GPS定位信息装置，所述的GPS定位信息处理服务器收集提取汇总配送车辆上的GPS定位信息装置发送的时间、编号、位置信息，其中VRP模型表示为：从配送中心用多辆汽车向多个配送点送货，每个配送点的位置一定且每个配送点各自有不同数量的货物需求，每辆汽车的载重量一定，要求合理安排汽车路线，使得目标函数值最小，并满足约束条件：每条配送路径上配送点的需求量之和不超过汽车的载重量；每条配送路径的长度不超过汽车一次配送的最大行驶距离：每个配送点的需求必须满足，且只能由一辆汽车送货；每个配送点都要走到，且每个配送点只能走一次，然后回到配送中心。
进一步的，所述步骤(5)和(6)中进行实际订单配送情况的仿真模拟验证，求解上述构建的配送模型，并得出仿真模拟结果和求解结果，综合对比得出最佳配送路径
本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明通过将地理信息转换成电子数字信息后通过构建函数模型并求解得出结果，配合GIS仿真技术的模拟仿真，最终得出根据实时订单情况获得的最佳配送路径，在此基础上进行配送的配送效率线路合理，配送效率高，对配送人员的线路分配更公平，配送任务差距小，整体配送资源的安排更为科学合理，而且，在进行路径优化后，整体配送流程的成本大幅度下降，减少了配送方的基础配送成本，在相同的配送资源配备的基础上，配送成本更低，对于客户而言，所需货物通过路径优化后的配送路线配送至目的地的速度快、时间短，配送服务的满意率高。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的整体流程步骤示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明的具体实施方式和工作原理如下：
(1)通过GPS模块与GIS模块之间的共同工作，在大比例尺卫星影像数据展示下直观定位各类采集对象；部分区域无法实现GPS模块采集时，通过人工测绘的方式进行采集对象的补充定位，在大比例尺卫星影像上人工确定采集对象的位置信息并制成位置信息图，采集所有配送中心和配送点的地理位置信息并转化成地理坐标，根据地理坐标绘制出位置信息坐标图，并构建配送中心和配送点之间的数据信息库。
(2)采集若干个配送中心和多个配送终端的配送数据，结合实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置，构建配送数据随实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置变化的变化函数F(1)；
(3)通过随实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置变化的变化函数F (1)与数据信息库中实时更新的数字数据构建总变化函数F(3)；
(4)以若干个配送中心和多个配送终端结合变化函数F(1)以及总变化函数F(3)通过VRP模型进行构建配送模型；
(5)利用GIS的集成和仿真技术针对若干个配送中心配送的实际情况进行模拟仿真验证；
(6)通过配送模型的求解和模拟仿真验证的结果得出最佳的实时配送路线并进行优化。
步骤(1)中的数据信息库位于若干个配送中心，所述的数据信息库用于自动采集物流信息并形成物流数据，最终通过位置信息坐标图转换成电子数字数据。
步骤(2)中根据实时获取的订单数据中的物理地址信息，转换成位置信息坐标图上的坐标后，确定距离对应订单坐标最接近的配送中心并将该订单的配送任务发送至该配送中心，该配送中心将该配送任务发送至对应配送终端并进行信息的共享。
在步骤(1)和步骤(2)中，通过计算机进行位置信息转换并进行配送任务信息的共享，实现配送中心和配送终端等多方的信息实时共享，避免信息获取不同步导致的某一方因获取信息延误导致的信息失效甚至获取错误信息的问题，极大的提升了信息交互的效率，利于优化模型中最优路径的计算生成。
步骤(3)和(4)中的多个配送终端包括位于若干个配送中心的GPS定位信息处理服务器和安装于配送工具上的GPS定位信息装置，所述的GPS定位信息处理服务器收集提取汇总配送工具上的GPS定位信息装置发送的时间、编号、位置信息，所述的GPS定位信息装置接收GPS定位信息处理服务器发送共享的订单任务信息，并将订单任务的接收、配送、完成信息反馈至GPS定位信息处理服务器，所述的GPS定位信息处理服务器获得GPS定位信息装置反馈的配送进度信息，其中VRP模型表示为：从配送中心用多种配送工具向多个配送点送货，每个配送点的位置一定且每个配送点各自有不同数量的货物需求，每种配送工具的载重量一定，要求合理安排配送路线，使得总变化函数F(3)函数值最小，并满足约束条件：每条配送路径上配送点的需求量之和不超过当前配送工具的最大载重量；每一次配送来回的距离之和不超过当前配送工具一次配送的最大配送行驶距离：每个配送点的需求须由当前配送工具送货且每个配送点都只走一次保证每个配送点都能配送到，最后回到配送中心。
步骤(5)和(6)中通过编程在计算机中进行实际订单配送情况的计算机仿真模拟验证，求解上述构建的配送模型，并得出仿真模拟结果和求解结果，综合对比得出最佳配送路径，并将实时最佳配送路径通过GPS定位信息处理服务器发送至安装于配送工具上的GPS定位信息装置供配送人员按照实时最佳配送路径进行货物配送以达到最优化配送路径。
上述步骤中的计算机通过获取多方面的信息并进行汇总，通过构建模型、仿真模拟等一系列的计算综合对比获得实时的最佳配送路径，此过程中由于订单接收和完成是根据实时整体配送进度变化的，因而配送终端获得的实时配送路径是计算机根据实时配送信息变化实时获得的，故而配送人员只需根据配送终端给出的配送路径进行当前配送任务的完成即可，减少了配送人员个体之间的配送经验的使用，确保了整体配送方的配送效率，以达到快速配送，减少配送资源浪费的目的。
虽然本发明已以具体实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。
Claims (5)
1.一种基于GIS的路径优化方法，包括如下步骤：
(1)通过GPS模块与GIS模块之间的共同工作，在大比例尺卫星影像数据展示下直观定位各类采集对象；部分区域无法实现GPS模块采集时，通过人工测绘的方式进行采集对象的补充定位，在大比例尺卫星影像上人工确定采集对象的位置信息并制成位置信息图，采集所有配送中心和配送点的地理位置信息并转化成地理坐标，根据地理坐标绘制出位置信息坐标图，并构建配送中心和配送点之间的数据信息库。
(2)采集若干个配送中心和多个配送终端的配送数据，结合实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置，构建配送数据随实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置变化的变化函数F(1)；
(3)通过随实时的配送订单以及实时配送距离和实时位置变化的变化函数F(1)与数据信息库中实时更新的数字数据构建总变化函数F(3)；
(4)以若干个配送中心和多个配送终端结合变化函数F(1)以及总变化函数F(3)通过VRP模型进行构建配送模型；
(5)利用GIS的集成和仿真技术针对若干个配送中心配送的实际情况进行模拟仿真验证；
(6)通过配送模型的求解和模拟仿真验证的结果得出最佳的实时配送路线并进行优化。
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS的路径优化方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的数据信息库位于若干个配送中心，所述的数据信息库自动采集实时订单的物流信息并形成物流数据，最终通过位置信息坐标图转换成电子数字数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于GIS的路径优化方法，其特征在于：所述的步骤(2)中根据实时获取的订单数据中的物理地址信息，转换成位置信息坐标图上的坐标后，确定距离对应订单坐标最接近的配送中心并将该订单的配送任务发送至该配送中心，该配送中心将该配送任务发送至对应配送终端并进行信息的共享。
4.根据权利要求1所述的一种基于GIS的路径优化方法，其特征在于：所述步骤(3)和(4)中的多个配送终端包括位于若干个配送中心的GPS定位信息处理服务器和安装于配送工具上的GPS定位信息装置，所述的GPS定位信息处理服务器收集提取汇总配送工具上的GPS定位信息装置发送的时间、编号、位置信息，所述的GPS定位信息装置接收GPS定位信息处理服务器发送共享的订单任务信息，并将订单任务的接收、配送、完成信息反馈至GPS定位信息处理服务器，所述的GPS定位信息处理服务器获得GPS定位信息装置反馈的配送进度信息，其中VRP模型表示为：从配送中心用多种配送工具向多个配送点送货，每个配送点的位置一定且每个配送点各自有不同数量的货物需求，每种配送工具的载重量一定，要求合理安排配送路线，使得总变化函数F(3)函数值最小，并满足约束条件：每条配送路径上配送点的需求量之和不超过当前配送工具的最大载重量；每一次配送来回的距离之和不超过当前配送工具一次配送的最大配送行驶距离：每个配送点的需求须由当前配送工具送货且每个配送点都只走一次保证每个配送点都能配送到，最后回到配送中心。
5.根据权利要求1所述的一种基于GIS的路径优化方法，其特征在于：所述步骤(5)和(6)中通过编程在计算机中进行实际订单配送情况的计算机仿真模拟验证，求解上述构建的配送模型，并得出仿真模拟结果和求解结果，综合对比得出最佳配送路径，并将实时最佳配送路径通过GPS定位信息处理服务器发送至安装于配送工具上的GPS定位信息装置供配送人员按照实时最佳配送路径进行货物配送以达到最优化配送路径。
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