CN111311019B - 一种基于人口分布的物流配送系统 - Google Patents

Abstract

一种基于人口分布的物流配送系统，包括基站和服务器，所述基站与所述服务器连接；所述基站包括拍摄装置、处理模块、快件收发装置和通讯模块，所述拍摄装置用于拍摄实时人口分布热力图，所述处理模块绘制运力节点，并对运力节点作出级别判定，所述快件收发装置用于快件的存放、运送，所述通讯模块用于信息的接收、发送；所述服务器包括计算单元、优化选择单元、存储单元和通讯单元，所述计算单元用于计算快件运送路径；所述优化选择单元在所述运送路径中选择运送优化路径；所述存储单元用于存储接收的所述基站发送的实时信息、所述运送路径、所述运送优化路径；所述通讯单元用于接收基站实时发送的信息、发送派送命令。

Description

一种基于人口分布的物流配送系统

技术领域

本发明涉及一种物流配送系统，更具体的说，特别涉及一种基于实时人口分布的物流配送系统。

背景技术

随着基于互联网的电子商务和O2O行业的飞速发展，人们对物流配送的时效性要求越来越高，传统的物流配送是由物流公司的专职快递人员来完成，这种配送方式难以及时响应众多消费者的服务需求。针对当前物流配送资源不足的情况，出现了城市众包配送模式，城市众包配送把原来由物流公司专职快递人员所承担的配送任务转交给企业外的大众群体以自由自愿的形式来完成，这种配送模式可以有效地整合社会的闲置资源，缓解末端配送压力，对于解决“最后一公里”的配送问题起到了巨大的作用。目前，已经出现了许多城市众包配送服务提供商，例如Amazon、Uber、京东众包、点我达等。Amazon通过众包配送平台Amzon Flex，招募拥有私家车的兼职司机协助配送物流包裹，并按时薪付给他们相应的报酬。Uber联合当地快递企业和出租车运营公司，组建由出租车司机顺路实现快递的最后一公里的城市配送网络平台。

城市众包配送服务主要涉及四类参与者：服务提供商、发货人、客户和自由快递人(也称为骑手)。服务提供商负责构建众包配送平台，该平台整合发货方、客户和骑手等各方资源，是城市众包配送服务的核心。发货方在平台上发布配送任务，平台对配送任务与可用骑手进行匹配，并将配送任务分配给最合适的骑手来执行，骑手接收配送任务后先到发货方地点取货，然后将货物送到指定的客户地点，客户接收货物后可以通过平台对骑手的服务进行质量评价。众包配送平台的主要功能包括参与者注册、资质认证、任务分分配、任务监控、质量评价等。

众包配送任务分配分为两种模式：抢单模式和派单模式，抢单模式是骑手根据自己的偏好主动地去选择配送任务，派单模式则是由平台根据一定的策略将配送任务分配该指定的骑手来执行。

目前对于派单模式下的城市众包配送任务优化调度的研究有很多，这些研究要么是优化任务分配来提高任务分配率从而优化了任务的派发，要么是优化任务和骑手之间匹配关系，哪些任务更适合哪些骑手，或者优化骑手的选择方案，然而一些研究只针对任务的起点进行任务分配，忽略了任务终点，任务商家服务时间和任务客户服务时间等等一些其他影响任务分配和骑手配送因素。对于城市中待配送的众包任务，如何利用众包模式进行更优的任务调度，来使得总体成本最小或者总体配送路径最短，是当前需要解决的问题。

因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。

发明内容

（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于人口分布应用于同城或者固定区域物流配送的方法。

（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种基于人口分布的物流配送系统，包括基站和服务器，所述基站与所述服务器连接；

所述基站包括拍摄装置、处理模块、快件收发装置和通讯模块，所述拍摄装置用于拍摄基站实时人口分布热力图，所述处理模块根据基站实时人口分布热力图绘制运力节点，并对绘制的运力节点作出级别判定，所述快件收发装置用于快件的存放、运送，所述通讯模块将实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别实时发送至所述服务器；

所述服务器包括计算单元、优化选择单元、存储单元和通讯单元，所述计算单元用于计算快件起始点和终点的运送路径；所述优化选择单元根据判定的运力节点级别在所述运送路径中选择运送优化路径；所述存储单元用于存储接收的所述基站发送的实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别、所述运送路径、所述运送优化路径；所述通讯单元用于接收基站实时发送的信息，并将所述运送的优化路径对应派送命令发送至所述基站。

优选的，所述拍摄装置包括红外拍摄装置、可见光拍摄装置，所述红外拍摄装置用于拍摄基站实时人口分布热力图，所述可见光拍摄装置用于拍摄各个运力节点环境的实时图像信息。

优选的，所述快件收发装置包括快件存储装置、快件派送装置，所述快件存储装置将等待本基站的快件派送装置派送的快件、等待其他基站快件收发装置取送的快件进行暂时存储；所述快件派送装置将本基站派送领域的快件进行派送。

优选的，所述快件存储装置包括存储柜体和控制主板，所述存储柜体用于快件的存放，所述控制主板用于控制识别存储、拿取快件信息，避免快件错误存取、快件的丢失。

优选的，所述运力节点分为三个级别，当人口分布大于第一阈值时为第一级别，即拥堵区域；当人口分布大于第二阈值小于第一阈值时为第二级别，即缓行区域；当人口分布小于第二阈值时为第三级别，即畅通区域。

优选的，所述计算单元将快件起点、终点作为初始结果进行迭代式查找，期望最大路径为迭代节点出现相同节点路径加上设定路径固定值。

优选的，所述优化选择单元根据运送路径经过各个运力节点级别、运送路径长度，计算运送时长，根据运送路径经过的运力节点数量、经过运力节点运送成本，计算运送总费用；

将运送路径按照运送时长由短到长的顺序进行排序，选择用时在最短用时与最短用时加上固定时长之间的第一用时运送路径；将运送路径按照运送成本由低到高的顺序进行排序，选择成本在最低成本与最低成本加上固定成本之间的第一成本运送路径；

将所述第一用时运送路径、所述第一成本运送路径中用时超过最短用时加固定时长和成本超过最低成本加固定成本的运送路径进行删除，去重后得到运送优化路径。

优选的，所述运送优化路径按照运送时长选择运送时长最短的运送路径，或者按照运送成本选择运送成本最低的运送路径，得到运送最优路径。

（三）有益效果：本发明提供一种基于人口分布的物流配送系统，根据人口分布情况，实时监测运力节点的拥堵状况，进而选择最优的派送路线，在保证派送时长的同时节约派送成本。

附图说明

图1是本发明一种基于人口分布的物流配送系统连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

附图是本发明的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明的实际要求保护范围构成限制。

一种基于人口分布的物流配送系统，应用于同城或者固定区域的物流配送，包括基站和服务器，其中，所述基站与所述服务器连接。

所述基站包括拍摄装置、处理模块、快件收发装置和通讯模块。所述拍摄装置用于拍摄基站实时人口分布热力图，所述处理模块根据基站实时人口分布热力图绘制运力节点，并对绘制的运力节点作出级别判定，所述快件收发装置用于快件的存放、运送，所述通讯模块将实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别实时发送至所述服务器。

所述拍摄装置包括红外拍摄装置、可见光拍摄装置。优选的，所述拍摄装置分别设置在各个运力节点，所述拍摄装置也可以设置在可拍摄整个配送区域的制高点，这里不做限制。

所述红外拍摄装置用于拍摄基站实时人口分布热力图。所述红外拍摄装置可以是红外热像仪，也可以是其他具体红外信息采集功能的装置，这里不做具体限制。

所述可见光拍摄装置用于拍摄各个运力节点环境的实时图像信息。所述可见光拍摄装置优选的为摄像机，也可以是其他具有拍摄功能的智能装置，这里不做具体显。

其中，所述可见光拍摄装置可以实时监测各个运力节点设置的快件收发装置的安全性，也可以对各个运力节点其他信息进行的采集，比如：协助交管部门还原交通事故的过程、协助监察部门人员的追踪等。

所述快件收发装置包括快件存储装置、快件派送装置。所述运力节点可以分别设置所述快件收发装置，也可以是在部分运力节点设置。需要说明的是，所述快件收发装置设置的数量和位置需要满足快件配送的全部路线。

所述快件存储装置将等待本基站的快件派送装置派送的快件、等待其他基站快件收发装置取送的快件进行暂时存储。所述快件存储装置包括存储柜体和控制主板，所述存储柜体用于快件的存放，所述控制主板用于控制识别存储、拿取快件信息，避免快件错误存取、快件的丢失。其中，所述快件存储装置可以是云柜，也可以是其他具有信息核对、快件拿取功能的装置，这里不做具体限制。

所述快件派送装置将本基站派送领域的快件进行派送。这里快件派送装置可以是具有快件派送接收功能的机器人，所述机器人派送路线、派送快件信息实时通过所述通讯模块发送至所述服务器。所述快件派送装置也可以是在所述服务器注册的快件派送员、服务提供商、发货人等，需要说明的是在所述服务器注册的快件派送员、服务提供商、发货人等行走路线、预计行走时间、派送快件信息通过注册账户实时与服务器交换。

其中，所述运力节点分为三个级别，当人口分布大于第一阈值时为第一级别，即拥堵区域；当人口分布大于第二阈值小于第一阈值时为第二级别，即缓行区域；当人口分布小于第二阈值时为第三级别，即畅通区域。

所述服务器包括计算单元、优化选择单元、存储单元和通讯单元。

所述计算单元用于计算快件起始点和终点的运送路径。

具体的说，所述计算单元将快件起点、终点作为初始结果进行迭代式查找，期望最大路径为迭代节点出现相同节点路径加上设定路径固定值：

将具体快件的起点、终点放到初始迭代结果的运力节点中；

其中，当快件的起点、终点迭代结果中分别出现相同的运力节点，计算当前路径长度，将当前路径长度加上设定路径长度固定值，得到并记录为最大路径长度；

将初始迭代结果的运力节点做并行迭代式查找，每次迭代分别找出和上一轮结果的运力节点相邻的运力节点的集合；

把这次所有运力节点和前次迭代所找到的路径拼接起来，然后进行去重，将去重后的结果进行存储；

如果这次迭代的路径的长度大于最大路径长度的一半，那么终止迭代过程，进行路径拼接和去重操作；

并行路径去重得到最后的路径结果。

所述优化选择单元根据判定的运力节点级别在所述运送路径中选择运送优化路径。

具体的说，所述优化选择单元根据运送路径经过各个运力节点的级别、运送路径长度，计算运送时长。将运送路径按照运送时长由短到长的顺序进行排序，选择用时在最短用时与最短用时加上固定时长之间的第一用时运送路径。其中，固定时长可以是固定的时间长度，也可以是设置的时长计算公式，这里不做具体限制。

根据运送路径经过的运力节点数量、经过运力节点运送成本，计算运送总费用。将运送路径按照运送成本由低到高的顺序进行排序，选择成本在最低成本与最低成本加上固定成本之间的第一成本运送路径。其中，固定成本可以是固定的成本费用，也可以是设置的成本计算公式，这里不做具体限制。

然后，将所述第一用时运送路径、所述第一成本运送路径中用时超过最短用时加固定时长和成本超过最低成本加固定成本的运送路径进行删除，去重后得到运送优化路径。

此时，得到的运送优化路径中，经过运送优化路径的所述快件派送装置可实施抢单模式，即所有符合运送优化路径的快件派送装置均可获得对此单快件进行派送权限，先到达此单派件起点的快件派送装置优先获得派件资格。

进一步的，所述运送优化路径可以按照运送时长选择运送时长最短的运送路径，或者按照运送成本选择运送成本最低的运送路径，得到运送最优路径，其选择标准可以根据运营商的偏好，进行设置。

此时，得到运送最优路径中，可实行即两种任务分配模式：第一种，经过运送最优路径的所述快件派送装置均可获得此单快件派送权限，先到达此单派件起点的快件派送装置优先获得派件资格；第二种，所述服务器根据快件派送装置派送数量或派送时间指定具体的快件派送装置来对快件进行派送。

另外，在运送优化路径中的运力节点如有可顺路带单的兼职人员，或其他低于正常成本的快件派送装置来对快件进行派送，则记录为推荐路径，可供服务器或快件接收人进行选择。

所述存储单元用于存储接收的所述基站发送的实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别、所述运送路径、所述运送优化路径、派送快件信息、快件派送装置派送路径、快件派送装置对应的快件信息等。

所述通讯单元用于接收基站实时发送的信息，具体包括：所述拍摄装置拍摄的实时信息、运力节点信息、快件派送装置派送信息等。同时，将所述服务器选的运送优化路径或运送最优路径对应派送命令发送至所述基站。

一种基于人口分布的物流配送系统还可以包括智能终端，所述智能终端与所述服务器连接，用于快件寄送人/签收人对派送路线的选择，使寄送人/签收人根据自身喜好（可以是根据时间喜好、费用喜好、路线喜好、风险喜好等）对派送路线进行选择。

一种基于人口分布的物流配送系统，根据人口分布情况，实时监测运力节点的拥堵状况，进而选择最优的派送路线，在保证派送时长的同时节约派送成本，另外，还可以向快件寄送人/签收人推荐低于正常成本带单的快件派送装置来对快件进行派送，进一步节省了快件的运送成本。

以上内容是对本发明创造的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明创造的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明创造的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明创造所属技术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，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，包括基站和服务器，所述基站与所述服务器连接；

所述基站包括拍摄装置、处理模块、快件收发装置和通讯模块，所述拍摄装置用于拍摄实时人口分布热力图，所述处理模块根据实时人口分布热力图绘制运力节点，并对绘制的运力节点作出级别判定，所述快件收发装置用于快件的存放、运送，所述通讯模块将实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别实时发送至所述服务器；

所述快件收发装置包括快件派送装置，所述快件派送装置是具有快件派送接收功能的机器人；

所述服务器包括计算单元、优化选择单元、存储单元和通讯单元，所述计算单元用于计算快件起始点和终点的运送路径；所述优化选择单元根据判定的运力节点级别在所述运送路径中选择运送优化路径；所述存储单元用于存储接收的所述基站发送的实时人口分布热力图、实时判定的运力节点级别、所述运送路径、所述运送优化路径；所述通讯单元用于接收基站实时发送的信息，并将所述运送的优化路径对应派送命令发送至所述基站；

还包括智能终端，所述智能终端与所述服务器连接，用于快件寄送人/签收人对派送路线的选择，使寄送人/签收人根据自身喜好对具有快件派送接收功能的机器人的派送路线进行选择。

2.根据权利要求1所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述拍摄装置包括红外拍摄装置、可见光拍摄装置，所述红外拍摄装置用于拍摄实时人口分布热力图，所述可见光拍摄装置用于拍摄各个运力节点环境的实时图像信息。

3.根据权利要求1所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述快件收发装置包括快件存储装置、快件派送装置，所述快件存储装置将等待本基站的快件派送装置派送的快件、等待其他基站快件收发装置取送的快件进行暂时存储；所述快件派送装置将本基站派送领域的快件进行派送。

4.根据权利要求3所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述快件存储装置包括存储柜体和控制主板，所述存储柜体用于快件的存放，所述控制主板用于控制识别存储、拿取快件信息，避免快件错误存取、快件的丢失。

5.根据权利要求1所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述运力节点分为三个级别，当人口分布大于第一阈值时为第一级别，即拥堵区域；当人口分布大于第二阈值小于第一阈值时为第二级别，即缓行区域；当人口分布小于第二阈值时为第三级别，即畅通区域。

6.根据权利要求1所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述计算单元将快件起点、终点作为初始结果进行迭代式查找，期望最大路径为迭代节点出现相同节点路径加上设定路径固定值。

7.根据权利要求1所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述优化选择单元根据运送路径经过各个运力节点级别、运送路径长度，计算运送时长，根据运送路径经过的运力节点数量、经过运力节点运送成本，计算运送总费用；

将运送路径按照运送时长由短到长的顺序进行排序，选择用时在最短用时与最短用时加上固定时长之间的第一用时运送路径；将运送路径按照运送成本由低到高的顺序进行排序，选择成本在最低成本与最低成本加上固定成本之间的第一成本运送路径；

将所述第一用时运送路径、所述第一成本运送路径中用时超过最短用时加固定时长和成本超过最低成本加固定成本的运送路径进行删除，去重后得到运送优化路径。

8.根据权利要求7所述一种基于人口分布的物流配送系统，其特征在于，所述运送优化路径按照运送时长选择运送时长最短的运送路径，或者按照运送成本选择运送成本最低的运送路径，得到运送最优路径。

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