CN109670756A - 一种智能物流装置及配载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能物流装置及配载方法，包括：数据接口单元、货物配载单元、数据查询单元；所述数据接口单元包括：初始车辆信息录入模块，用于货代方录入和管理自己的车辆信息，运单信息录入模块，用于录入货代方接到的物流订单；货物配载单元，包括：配载模型建立模块，用于基于所述数据接口单元录入的车辆信息和物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。本发明通过前期预先建立好的优化模型，基于货物参数和车辆参数，通过优化模型，自动智能优化货物向车辆内的配载方案，达到车辆配置的最优化和货物堆叠的最优化。

Description

一种智能物流装置及配载方法
技术领域
本发明涉及一种智能物流配载领域，具体涉及一种智能物流装置及配载方法。
背景技术
在货物运输领域，传统的车辆配载基本依造人的经验，经常会发生货物装不下后再要车的情况，这时往往远水解不了近渴，严重时由于原材料供应不到位，造成工厂产线停运。尤其是在海关机场等货物集散地，如果因为装配不合理，还会大大降低配载效率和转运效率。
申请号为201710453027.X的中国专利，公开了一种车辆配载方法及装置。其对原始订单集中的全部原始订单进行整合，并生成最优装载路线；从最优装载路线包含的全部所述供应商节点中选取至少一个峰值节点；对于每一个峰值节点，生成该峰值节点的至少一个箱体配载策略；根据预先设置的箱体配载评分规则对各个箱体配载策略进行评分，并选取评分最高的箱体配载策略作为该峰值节点的车辆配载策略。其中车辆配载策略为，按照每个箱型的堆叠限制规则条件将该箱型的箱子进行堆叠，得到此箱型所占的二维面积，进而考虑到箱体进车的两种方向，一种为箱体底面积长的方向，一种为箱体底面积宽的方向以及放在车厢的不同位置，计算箱型和车厢的Cartesian笛卡尔内积，也就是各箱型的箱体按照不同进车方向在车厢不同位置的组合。但因其没有考虑到车辆调配和货物配载优化等，其性能有待优化。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种智能物流装置及配载系统。本发明通过前期预先建立好的优化模型，基于货物参数和车辆参数，通过优化模型，自动智能优化货物向车辆内的配载方案，达到车辆配置的最优化和货物堆叠的最优化，大大提高了车辆空间利用率，减少人工差错，提高配载效率和物流效率；其中优化模型建立了符合配载约束的物流订单和车辆的分配关系，且其具有良好的实用性和适用性。同时本发明还提供了数据查询接口实现了多方位的物流追踪，提高了可控性。
为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种智能物流装置，包括：数据接口单元、货物配载单元、数据查询单元；
所述数据接口单元包括：
初始车辆信息录入模块，用于货代方录入和管理自己的车辆信息，运单信息录入模块，用于录入货代方接到的物流订单；
货物配载单元，包括：
配载模型建立模块，用于基于所述数据接口单元录入的车辆信息和物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。
进一步，所述初始车辆信息录入模块，用于录入货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息；
所述运单信息录入模块，用于录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。
进一步，所述优化模型包括：
货物参数矩阵建立模组，用于根据所述运单信息录入模块录入的货物参数建立货物参数矩阵；
车辆参数矩阵建立模组，用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆参数建立车辆参数矩阵；
车辆区域坐标建立模组，用于根据车辆地址，建立与所述用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆参数一一映射的车辆坐标；
条件约束建立模组，用于建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重的约束条件；
最大空间利用率计算模组，用于根据货物参数矩阵建立模组、车辆参数矩阵建立模组建立的货物参数矩阵和车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率；
配载优化模组，用于在最大空间利用率计算模组计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。
进一步，还包括：
配载模型输出模块，用于将所述配载模型建立模块选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。
作为本发明的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，还包括数据查询单元，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号、等查询字段的查询。
一种智能物流配载方法，使用了上述的智能物流装置，包括：以下步骤：
S1：获取货代方所拥有车辆、录入货代方接到的物流订单，并初始化；
S2：基于所述步骤S1初始化的车辆信息和录入的物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。
进一步，
所述步骤S1中，分别获取货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息，录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。
进一步，还包括优化模型的建立步骤：
T1：根据所述步骤S1中录入的货物参数，建立货物参数矩阵，根据所述步骤S1中获取的车辆参数建立车辆参数矩阵；
T2：根据车辆地址，建立与所述用于根据所述步骤S1中获取的车辆参数一一映射的车辆坐标；
T3：建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重的约束条件；
T4：根据步骤T1和T2中货物参数矩阵、车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率；
T5：根据步骤T4中计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。
进一步，还包括步骤S3：
将所述步骤S2中选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。
作为本发明的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，还包括数据查询的步骤，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号、等查询字段的查询。
本发明的有益效果在于：
本发明通过前期预先建立好的优化模型，基于货物参数和车辆参数，通过优化模型，自动智能优化货物向车辆内的配载方案，达到车辆配置的最优化和货物堆叠的最优化，大大提高了车辆空间利用率，减少人工差错，提高配载效率和物流效率；其中优化模型建立了符合配载约束的物流订单和车辆的分配关系，且其具有良好的实用性和适用性。同时本发明还提供了数据查询接口实现了多方位的物流追踪，提高了可控性。
附图说明
图1是本发明的智能物流装置模块化示意图；
图2是本发明的优化模型的模块化结构示意图；
图3是本发明智能物流配载方法流程示意图；
图4是本发明智能物流配载方法中的优化模型的建立步骤示意图；
图5是本发明智能物流配载的一种实施方式示意图；
图6是本发明的一种配载清单示意图；
图7是本发明图6中对应的模拟配载模型示意图
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种智能物流装置，如图1所示，包括：数据接口单元、货物配载单元、数据查询单元；
所述数据接口单元包括：
初始车辆信息录入模块，用于货代方录入和管理自己的车辆信息，运单信息录入模块，用于录入货代方接到的物流订单；
货物配载单元，包括：
配载模型建立模块，用于基于所述数据接口单元录入的车辆信息和物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。本发明通过建立优化模型，基于货物参数和车辆参数，自动智能优化货物向车辆内的配载方案，大大提高了车辆空间利用率和物流效率。
进一步，所述初始车辆信息录入模块，用于录入货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息；
所述运单信息录入模块，用于录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。其中初始车辆信息录入模块，为本装置的货代方用户(一般为物流公司)提供了所拥有车辆的信息管理，保障了物流订单和车辆的合理分配。
进一步，如图2所示，所述优化模型包括：
货物参数矩阵建立模组，用于根据所述运单信息录入模块录入的货物 (M[M1，M2，M3，.....Mi])参数建立货物参数矩阵 及货物重量(W1，W2，...Wn)；
车辆参数矩阵建立模组，用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆车辆：D[D1，D2，D3，.....Dj]参数建立车辆参数矩阵 车辆载重(WD1，WD2，....WDn)；
车辆区域坐标建立模组，用于根据车辆地址，建立与所述用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆参数一一映射的车辆坐标 Xi，Yj(i＝1，2，3...m；j＝1，2，3....n)，车辆坐标的设置使得在完成物流订单任务和配载任务的前提下，以提货地临近原则分配车辆；
条件约束建立模组，用于建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重等约束条件，符合了装配实际应用场景；作为本发明的一种实施例，f(X)＝Xi×bi+Yj×ci≤ai，f(Y)＝ Xi×bi+Yj×ci≤bi。
最大空间利用率计算模组，用于根据货物参数矩阵建立模组、车辆参数矩阵建立模组建立的货物参数矩阵和车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率
配载优化模组，用于在最大空间利用率计算模组计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。作为本发明的一种实施例，
本发明的优化模型作为整个装置的核心，建立了符合配载约束的物流订单和车辆的分配关系。需要说明的是，本发明的优化模型，改变车辆参数为仓库参数，同样适用于货物向仓库内的配载等配载领域，具有良好的实用性和适用性。
优选的，本发明还包括订单优化模组，将提送货物相同的订单内包含的货物，集中通过优化模型，进行车辆分配，来进一步提高车辆的装载效率。
进一步，还包括：
配载模型输出模块，用于将所述配载模型建立模块选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。优选的，如图6和图7所示，以车牌号为一单，分别输出配载清单和模拟配载模型示意图，方便在货物集散地进行对照装车。
作为本发明的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，还包括数据查询单元，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号、等查询字段的查询。系统支持查询选择需要待配载的运输计划。系统支持从车辆库中查询厢式车辆。实现了多方位的物流追踪，提高了可控性。
一种智能物流配载方法，如图3所示，使用了上述的智能物流装置，包括：以下步骤：
S1：获取货代方所拥有车辆、录入货代方接到的物流订单，并初始化；
S2：基于所述步骤S1初始化的车辆信息和录入的物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。本发明通过建立优化模型，基于货物参数和车辆参数，自动智能优化货物向车辆内的配载方案，大大提高了车辆空间利用率和物流效率。
进一步，
所述步骤S1中，分别获取货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息，录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。其中初始车辆信息录入模块，为本装置的货代方用户(一般为物流公司)提供了所拥有车辆的信息管理，保障了物流订单和车辆的合理分配。
进一步，如图4所示，还包括优化模型的建立步骤：
T1：根据所述步骤S1中录入的货物参数，建立货物参数矩阵，根据所述步骤S1中获取的车辆参数建立车辆参数矩阵；
T2：根据车辆地址，建立与所述用于根据所述步骤S1中获取的车辆参数一一映射的车辆坐标；
T3：建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重的约束条件；
T4：根据步骤T1和T2中货物参数矩阵、车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率；
T5：根据步骤T4中计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。
本发明的优化模型作为整个装置的核心，建立了符合配载约束的物流订单和车辆的分配关系。需要说明的是，本发明的优化模型，改变车辆参数为仓库参数，同样适用于货物向仓库内的配载等配载领域，具有良好的实用性和适用性。
进一步，还包括步骤S3：
将所述步骤S2中选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。优选的，如图6和图7所示，以车牌号为一单，分别输出配载清单和模拟配载模型示意图，方便在货物集散地进行对照装车；其中以图6中的配载清单，在2吨、4.2m*1.6m*1.6m内尺寸的箱式车中的配载方式如图7所示。
作为本发明的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，还包括数据查询的步骤，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号、等查询字段的查询。系统支持查询选择需要待配载的运输计划。系统支持从车辆库中查询厢式车辆。
为了更加简明扼要的说明本发明的技术构思，作为本发明的一种实施例，如图5所示：在初始化货物参数矩阵和车辆参数后，以两种最基本的方案对货物进行装配。其中方案1为：以车辆底面长度和货物宽度，车辆底面宽度和货物长度为约束，从最底层排列组合，并计算最大空间利用率，选择利用率最高的方式，按层依次摆放货物，直至铺满车辆高度，并完成配载。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能物流装置，其特征在于，包括：数据接口单元、货物配载单元、数据查询单元；
所述数据接口单元包括：
初始车辆信息录入模块，用于货代方录入和管理自己的车辆信息，
运单信息录入模块，用于录入货代方接到的物流订单；
货物配载单元，包括：
配载模型建立模块，用于基于所述数据接口单元录入的车辆信息和物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。
2.根据权利要求1所述的一种智能物流装置，其特征在于，
所述初始车辆信息录入模块，用于录入货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息；
所述运单信息录入模块，用于录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。
3.根据权利要求2所述的一种智能物流装置，其特征在于，所述优化模型包括：
货物参数矩阵建立模组，用于根据所述运单信息录入模块录入的货物参数建立货物参数矩阵；
车辆参数矩阵建立模组，用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆参数建立车辆参数矩阵；
车辆区域坐标建立模组，用于根据车辆地址，建立与所述用于根据所述初始车辆信息录入模块录入的车辆参数一一映射的车辆坐标；
条件约束建立模组，用于建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重的约束条件；
最大空间利用率计算模组，用于根据货物参数矩阵建立模组、车辆参数矩阵建立模组建立的货物参数矩阵和车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率；
配载优化模组，用于在最大空间利用率计算模组计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。
4.根据权利要求3所述的一种智能物流装置，其特征在于，所述货物配载单元，还包括：
配载模型输出模块，用于将所述配载模型建立模块选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。
5.根据权利要求4所述的一种智能物流装置，其特征在于，还包括数据查询接口，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号查询字段的查询。
6.一种智能物流配载方法，使用了如权利要求1-5所示的智能物流装置，其特征在于，包括：以下步骤：
S1：获取货代方所拥有车辆、录入货代方接到的物流订单，并初始化；
S2：基于所述步骤S1初始化的车辆信息和录入的物流订单，通过优化模型，建立货物和车辆之间的最优配载方案，以提高车辆利用率和物流效率。
7.根据权利要求6所述的一种智能物流配载方法，其特征在于，
所述步骤S1中，分别获取货代方所拥有车辆的内尺寸、车牌、载重、保险信息，录入货代方所接到物流订单中的业务编号、提送货地、货物件数、货物数量尺寸及重量、货物总额。
8.根据权利要求7所述的一种智能物流配载方法，其特征在于，还包括优化模型的建立步骤：
T1：根据所述步骤S1中录入的货物参数，建立货物参数矩阵，根据所述步骤S1中获取的车辆参数建立车辆参数矩阵；
T2：根据车辆地址，建立与所述用于根据所述步骤S1中获取的车辆参数一一映射的车辆坐标；
T3：建立以货物重不压轻，大不压小，货值总额不超过车辆保险额度、总配重不大于汽车载重的约束条件；
T4：根据步骤T1和T2中货物参数矩阵、车辆参数矩阵，在满足条件约束建立模组建立的约束条件下，计算车辆的最大空间利用率；
T5：根据步骤T4中计算出的最佳空间利用率前提下，选择最少车辆为最优，在车辆区域坐标建立模组建立的车辆坐标和提货地最近为最优，取之为最优配载方案。
9.根据权利要求3所述的一种智能物流配载方法，其特征在于，还包括步骤S3：
将所述步骤S2中选择的最优配载方案，输出为配载清单和模拟配载模型示意图。
10.根据权利要求4所述的一种智能物流配载方法，其特征在于，还包括数据查询的步骤，用于查询货物及其配载方式，支持通过物流订单编号，车牌号、等查询字段的查询。
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