CN112819409B - 一种基于云物流的维修器材配送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于云物流的维修器材配送系统,包括配送需求单元、配送任务转化单元、配送能力评估单元、配送实施单元和云物流服务平台。配送需求单元设有配送需求收集模块,配送任务转化单元设有配送任务池模块、配送任务描述模块和配送资源地模块。配送能力评估单元设有配送节点集合模块、配送评估指标体系模块、配送节点集合能力评估模块和求解最优配送节点集合模块。配送实施单元设有运行情况监控模块、评价结果输出模块和配送任务执行模块。各运行模块通过云物流服务平台建立云物流配送架构。本发明对通过配送评估指标体系和配送能力进行评估,得出最优配送节点集合,在监控下完成配送任务,优化了云物流的配送过程。
Description
技术领域
本发明属于物流管理技术领域,涉及一种基于云物流的维修器材配送系统。
背景技术
维修器材是部队训练、作战的前提和基础,准确、高效的器材配送对部队保持和恢复战斗力具有十分重要的作用。随着部队训练强度日益增大,未来作战环境日趋复杂,对器材需求的数量越来越多,器材送达的及时性、准确性要求也越来越高,军队自有的器材配送能力和传统的配送方式已经无法满足维修保障的需要。有器材、无车辆,有车辆、不及时,能送达、费用高等情况时常发生,不仅给平时部队训练带来了极大的不便,也使未来作战保障的短板愈加明显。如何及时、准确的将器材送达各需求点,是目前器材管理部门所亟待解决的重要问题。
作为实施器材配送首要解决的问题,配送节点的能力评估,大多是通过构建评估指标体系,建立能力评估模型,运用各种算法,来选择最佳的配送节点。
在现有评估过程中,配送节点选择时,多通过对单一节点配送能力的评估,确定此节点是否承担配送任务。这种类型的能力评估,尽管构建了非常完备的指标体系,采用了很多复杂的评估算法,但却仅适用于配送任务不多、物流公司(即配送节点)能力较高的情况。对于配送任务较重、单一物流公司(即单一配送节点)不足以承担该配送任务,需要多个节点共同进行配送时,就不再适用。如何根据配送服务需求方配送需求,高效选择配送公司,完成配送任务成为解决零星配送问题的一个关键环节。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于云物流的维修器材配送系统,利用云物流服务平台,将多个配送节点组合成配送节点集合,由单个节点扩展到多个节点集合,对配送能力进行评估,在监控状态下完成匹配送任务,优化云物流的维修器材配送过程,提高维修器材配送效果、效率和效益。
本发明的技术方案是:基于云物流的维修器材配送系统,包括配送需求单元、配送任务转化单元、配送能力评估单元、配送实施单元和云物流服务平台。配送需求单元设有配送需求收集模块,配送任务转化单元设有配送任务池模块、配送任务描述模块和配送资源地模块。配送能力评估单元设有配送节点集合模块、配送评估指标体系模块、配送节点集合能力评估模块和求解最优配送节点集合模块,并且依次通信联通。配送实施单元设有运行情况监控模块、评价结果输出模块和配送任务执行模块。配送需求收集模块通过配送任务池模块和配送任务描述模块与配送节点集合模块通信联通,配送资源地模块与配送节点集合模块通信联通。求解最优配送节点集合模块分别通过配送任务执行模块和运行情况监控模块与评价结果输出模块通信联通。各运行模块通过云物流服务平台建立维修器材配送的配送需求、转化、配送能力评估和实施配送的云物流配送架构。
配送节点集合模块由计算机系统自动将各配送公司抽象为云配送节点,并将多个云配送节点组合成不同的配送节点集合。组合和确定配送节点集合的过程为:
⑴确定可参与配送任务节点集合
其中:Pi:云物流系统中所有具备配送能力的节点,i=1,2,...n;
A:云物流系统中所有具备配送能力的节点集合,A={P1,...,Pn};
B:云物流系统中可参与本次配送的节点集合,初始值为空集,B={};
Wk:云物流系统中维修器材仓库,k=1,2,...m;
Dj:云物流系统中所有维修器材的需求点,j=1,2,...l;
sik:节点Pi到仓库Wk的距离,km;
skj:仓库Wk到器材需求部队j的距离,km;
v:所有车辆的平均速度,为计算简化,将所有节点的车辆均设置为一样的车速,km/h;
⑵基于云物流确定配送节点集合
由⑴确定配送节点集合后,对既满足到需求点Dj也满足到需求点D′j的节点Pi′如果不进行处理,在后续的计算过程中会产生由非最优分配执行配送任务的情况。根据需求点的情况对Pi′进行处理。遍历A时,若出现有可满足多个需求点的节点,则根据需求点的权重,对配送节点集合的配送能力进行临时性的分解,即Pi′所能提供的配送车辆将根据需求点的权重分为根据器材计划到达时间和需求点任务重要程度因素,对于需求点的权重采用权重确定的方法计算。
配送评估指标体系模块包括配送能力评估指标体系和配送能力评估模型。配送能力评估指标体系包括现有配送能力和历史配送服务评价,现有配送能力包括紧急情况处理能力、配送硬件基础和信息技术指标,历史配送服务评价包括可靠性、合作次数、准时率、货损率和满意度。
配送节点集合能力评估模块包括建立和执行配送能力评估模型,配送能力评估模型为:
⑴确定可参与配送任务节点集合B,过程为:
其中:Pi:云物流系统中所有具备配送能力的节点,i=1,2,...n;
A:云物流系统中所有具备配送能力的节点集合,A={P1,...,Pn};
B:云物流系统中可参与本次配送的节点集合,初始值为空集,B={};
Wk:云物流系统中维修器材仓库,k=1,2,...m;
Dj:云物流系统中所有维修器材的需求点,j=1,2,...l;
sik:节点Pi到仓库Wk的距离,km;
skj:仓库Wk到器材需求部队j的距离,km;
v:所有车辆的平均速度,为计算简化,将所有节点的车辆均设置为一样的车速,km/h;
⑵确定所有具备配送能力的节点集合B,经过步骤⑴后,节点集合B中还有m个节点,则确定对于某个器材需求点j具有配送能力的节点集合步骤为:
①对集合B中还有m个节点进行编号,以i表示;设置两个集合,Bi做为可用节点的集合,初始值设置为空,B′i作为待选节点的集合;
②依次从待选节点集合中取出1个节点,与Bi组成待评价集合;
③为提高计算效率,减少计算,首先以器材配送所必须的运输车辆及相关设备为关键评价指标,进行初评,只有Bi中所有节点运输车辆及相关设备不小于该指标时,才将Bi作为后续进行最终集合评价的集合;
④对参数i进行增加,对于不满足初评条件的集合,将根据i的变化成为下一轮的待评集合Bi;
⑤设置循环结束条件,当不满足评估节点集合B′i为空,或者所有待评节点都评估完成后,循环结束;
⑥如果循环未结束,依据运输车辆指标,对待选节点集合B′i中的节点进行排序,选出排名前i-1个节点,组成新的待评价节点Bi,并将前i-1个节点从B′i中剔除;
⑦循环至所有可能的节点组合构建成具有运输车辆和设备的集合。
求解最优配送节点集合模块,从配送节点集合能力评估模块接收所有具备配送能力的节点集合,然后根据评估算法,对各子节点集合Bi的能力进行评估,确定最优配送节点集合,计算式为:
式中:j:表示待评价集合中的节点,共m个;
i:表示节点集合中各节点的指标,共n个;
α:表示为了协调节点集合中各节点协同工作而发生的耗损系数,α≤1;
C:评判节点集合对应的得分向量;
S:模糊评价向量;
R:模糊关系矩阵;
ω:各指标项的权重;
Z:某个集合的模糊综合评价结果。
云物流配送架构包括配送服务需求方、配送服务供应方、云物流服务平台和云物流支持平台。配送服务需求方配送需求信息,配送服务供应方发布配送资源信息。云物流服务平台将配送服务需求方和配送服务供应方联系在一起,通过云物流支持平台的相关功能实现双方的对接。利用配送能力评估单元的配送评估指标体系模块对快速多个能够承担此配送任务节点集合的配送能力进行评估,得出一组最优的配送节点集合。
本发明解决了配送任务重、单一配送节点无法独自承担的问题,配送需求由多个节点共同完成,通过多个节点共同完成配送任务。通过设置配送节点集合的能力评估指标体系和构建评估模型,设定约束条件和目标函数,利用评估模型对能完成配送任务和由不同节点构成的配送集合进行评估,确定最优配送节点集合,最终实现对器材需求的完全响应。
本发明基于云物流的维修器材配送系统,充分利用云物流服务平台,收集配送需求和配送资源,将多个配送节点组合成配送节点集合,由单个节点扩展到多个节点集合,对配送评估指标体系和配送能力进行评估,得出最优配送节点集合,在监控下完成匹配送任务,并对配送过程进行评价,反馈到云物流服务平台续持续进行改进,优化了云物流的维修器材配送过程,有利于提高维修器材配送效果、效率和效益。
附图说明
图1为本发明基于云物流的维修器材配送系统的流程示意图;
图2为云物流配送架构示意图;
图3为配送能力评估指标体系的流程示意图;
图4为确定所有具备配送能力的节点集合B的流程示意图;
图5为现有技术配送能力评估流程。
其中:1—配送需求单元、2—配送任务池模块、3—配送任务转化单元、4—配送任务描述模块、5—配送能力评估单元、6—配送节点集合模块、7—配送评估指标体系模块、8—配送节点集合能力评估模块、9—求解最优配送节点集合模块、10—配送实施单元、11—运行情况监控模块、12—评价结果输出模块、13—云物流服务平台、14—配送资源地模块、15—配送任务执行模块、16—配送需求收集模块、17—配送服务需求方、18—配送服务供应方、19—云物流支持平台。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例,本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明基于云物流的维修器材配送系统如图1所示,包括配送需求单元1、配送任务转化单元3、配送能力评估单元5、配送实施单元10和云物流服务平台13。配送需求单元1设有配送需求收集模块16,配送需求收集模块16是将维修器材需求方提供给云平台的维修器材需求传递到配送系统,为配送系统的数据入口。配送任务转化单元3设有配送任务池模块2、配送任务描述模块4和配送资源地模块14,配送任务转化单元3的功能将器材需求点提出的配送需求(如,x个轮胎、y个雨刷、z个轴承等)转化为配送需求(即,需要k车、m台装卸设备)。配送任务池模块2由不同器材需求点的配送需求转化成的配送任务所组成任务池。配送任务描述模块4对配送任务池模块中各项配送任务的规范化描述,便于云物流系统中所有配送节点的理解。配送资源地模块14对云物流平台中各有配送能力的云节点能力描述,如拥有车辆、设备,现可用车辆、设备,云节点的地理位,数据保存在云平台的数据库中。配送能力评估单元5设有配送节点集合模块6、配送评估指标体系模块7、配送节点集合能力评估模块8和求解最优配送节点集合模块9,配送节点集合模块、配送评估指标体系模块、配送节点集合能力评估模块8和求解最优配送节点集合模块依次通信联通。配送能力评估单元5的功能是对由不同云节点所组成的配送集合的评估,并最终推荐出最优配送节点集合。配送实施单元10设有运行情况监控模块11、评价结果输出模块12和配送任务执行模块15。配送任务执行模块15为各领受任务的配送节点的实际配送活动,即从节点出发,到仓库运上器材,再送到需求点的运输行为。评价结果输出模块12是器材需求点及器材仓库对各参与配送节点完成配送任务进行评价,评价结果将保存到数据库中,为下次进行配送能力评估提供数据支持(配送能力评估指标体系中的历史数据就来自于此结果),同时反馈给配送节点帮助其完成能力的改进及提升。配送需求收集模块16通过配送任务池模块2和配送任务描述模块4与配送节点集合模块通信联通,配送资源地模块14与配送节点集合模块通信联通。求解最优配送节点集合模块9分别通过配送任务执行模块15和运行情况监控模块11与评价结果输出模块12通信联通。各运行模块通过云物流服务平台13建立维修器材配送的配送需求、转化、配送能力评估和实施配送的云物流配送架构。
如图2所示,云物流配送架构包括配送服务需求方17、配送服务供应方18、云物流服务平台13和云物流支持平台19。配送服务需求方17包括企、事业单位,机关、团体、家庭和个人,包括购买方或销售方。配送服务供应方18包括物流企业、货运代理、包装公司、运输车队、仓储单位和生产单位。云物流支持平台19包括PC终端、服务器和网络。云物流服务平台13包括物流成员子模块、联储子模块、服务质量管理子模块、仓储子模块、联运子模块、评估子模块、信息支持子模块和费用管理子模块。向云物流服务平台13进行的工作包括配送资源描述、服务需求管理、模式检索服务、服务组合和推荐、质量监控与管理和与物流服务调度。配送服务需求方配送需求信息,配送服务供应方发布配送资源信息。云物流服务平台将配送服务需求方和配送服务供应方联系在一起,通过云物流支持平台的相关功能实现双方的对接。利用配送能力评估单元5的配送评估指标体系模块7对快速多个能够承担此配送任务节点集合的配送能力进行评估,自动得出一组最优的配送节点集合。
由图1、图2表明,在基于云物流的维修器材配送系统,配送服务需求方17根据作战或训练任务通过配送需求收集模块16向云物流服务平台13提出维修器材需求,云物流服务平台13根据数据库资料,将相关需求(如轮胎10套、轴承5套等)进行归类、打包转化为配送任务(如X型车辆3台,Y型车辆2台,z类装卸工具及设备2套等)送入配送任务池2。随后通过配送任务描述模块4与云物流服务平台中已有的配送资源地模块14同时提交给配送能力评估单元5配送节点集合模块6。
配送节点集合模块6将有一定的配送能力的配送公司抽象为云配送节点,纳入配送节点集合,在实际器材需求到来后,根据配送任务池的情况,将多个云配送节点组合成不同的配送节点集合,进行配送节点集合的配送能力评估。组合和确定配送节点集合的过程为:
⑴确定可参与配送任务节点集合B
其中:Pi:云物流系统中所有具备配送能力的节点,i=1,2,...n;
A:云物流系统中所有具备配送能力的节点集合,A={P1,...,Pn};
B:云物流系统中可参与本次配送的节点集合,初始值为空集,B={};
Wk:云物流系统中维修器材仓库,k=1,2,...m;
Dj:云物流系统中所有维修器材的需求点,j=1,2,...l;
sik:节点Pi到仓库Wk的距离,km;
skj:仓库Wk到器材需求部队j的距离,km;
v:所有车辆的平均速度,为计算简化,将所有节点的车辆均设置为一样的车速,km/h;
⑵基于云物流确定配送节点集合
由⑴确定配送节点集合后,对既满足到需求点Dj也满足到需求点D′j的节点Pi′如果不进行处理,在后续的计算过程中会产生由非最优分配执行配送任务的情况。为此根据需求点的情况对Pi′进行处理。遍历A时,若出现有可满足多个需求点的节点,则根据需求点的权重,对配送节点集合的配送能力进行临时性的分解,即Pi′所能提供的配送车辆将根据需求点的权重分为
根据器材计划到达时间和需求点任务重要程度因素,对于需求点的权重采用权重确定的方法计算。基于云物流的维修器材配送能力评估是面向配送任务的配送能力评估,配送是灵活和非固定,构成一个或多个节点集合。
如图3所示,配送评估指标体系模块7包括现有配送能力和历史配送服务评价,现有配送能力包括紧急情况处理能力、配送硬件基础和信息技术指标,历史配送服务评价包括可靠性、合作次数、准时率、货损率和满意度。紧急情况处理能力涉及有应急预案和应急处理事件的统计次数。配送硬件基础包括可用车辆的车型及数量和可携带设备,可携带设备包括装卸设备和包装设备。信息技术指标为射频识别和在途跟踪。
配送是直接服务于客户的物流环节,在配送能力评估指标体系中,除了配送节点集合既有的配送能力外,历史配送服务评价也占据一定权重。维修器材是确保部队装备完成维修保养任务的关键,结合装备维修器材特点,构建基于云物流的维修器材配送能力评估指标体系。配送能力评估指标体系是一个动态的指标体系。评估指标会随着配送需求的不同而有所变化,比如配送硬件指标中可携带的装卸设备或包装设备,并非所有配送任务都需要。
配送节点集合能力评估模块8包括建立和执行配送能力评估模型。配送节点集合模块6确定所有具备配送能力的节点集合后,配送节点集合B中有m个节点,配送能力评估模型对于某个器材需求点j具有配送能力的节点集合进行评估。如图4所示,评估步骤为:
①对集合B中还有m个节点进行编号,以i表示;设置两个集合,Bi做为可用节点的集合,初始值设置为空,B′i作为待选节点的集合;
②依次从待选节点集合中取出1个节点,与Bi组成待评价集合;
③为提高计算效率,减少计算,首先以器材配送所必须的运输车辆及相关设备为关键评价指标,进行初评,只有Bi中所有节点运输车辆及相关设备不小于该指标时,才将Bi作为后续进行最终集合评价的集合;
④对参数i进行增加,对于不满足初评条件的集合,将根据i的变化成为下一轮的待评集合Bi;
⑤设置循环结束条件,当不满足评估节点集合B′i为空,或者所有待评节点都评估完成后,循环结束;
⑥如果循环未结束,依据运输车辆指标,对待选节点集合B′i中的节点进行排序,选出排名前i-1个节点,组成新的待评价节点Bi,并将前i-1个节点从B′i中剔除;
⑦循环至所有可能的节点组合构建成具有运输车辆和设备的集合。
求解最优配送节点集合模块9,从配送节点集合能力评估模块8接收所有具备配送能力的节点集合,然后根据评估算法,对各子节点集合Bi的能力进行评估,确定最优配送节点集合,计算式为:
式中:j:表示待评价集合中的节点,共m个;
i:表示节点集合中各节点的指标,共n个;
α:表示为了协调节点集合中各节点协同工作而发生的耗损系数,α≤1;
C:评判节点集合对应的得分向量;
S:模糊评价向量;
R:模糊关系矩阵;
ω:各指标项的权重
Z:某个集合的模糊综合评价结果。
根据评估结果,即可获得最优节点集合。
配送节点集合能力评估模块8通过上述配送能力评估模型进行评估,由求解最优配送节点集合模块9求解出最优配送节点集合B传输到配送实施单元10,由配送任务执行模块15完成配送任务,即配送服务供应方18向最优配送节点集合B进行维修器材配送,通过云物流服务平台13通过运行情况监控模块11(相关网络或通信设备)对配送过程进行过程监控,完成配送任务后,对配送过程、完成配送任务的相关节点进行评价,输出评价结果并反馈到云物流服务平台13。
对于维修器材的配送,云物流服务平台主要是负责接收配送需求方发送的需求信息以及配送服务提供方发送的资源信息,并根据配送服务提供方的资源信息完成对配送任务的分解与分配,最终通过协调有配送任务的配送节点共同完成配送任务。在这些环节中,配送能力评估单元起着至关重要的作用,评估结果将直接影响着配送效果、效率和效益,甚至直接影响了部队的训练任务的顺利完成。根据配送节点的信息和配送需求点的信息,评估出各配送节点集合的配送能力,确定出哪一个或哪几个配送节点集合能够满足配送任务需求,便成为基于云的维修器材配送实施的前提和基础。
Claims (5)
1.一种基于云物流的维修器材配送系统,其特征是:所述系统包括配送需求单元(1)、配送任务转化单元(3)、配送能力评估单元(5)、配送实施单元(10)和云物流服务平台(13);所述配送需求单元(1)设有配送需求收集模块(16),所述配送任务转化单元(3)设有配送任务池模块(2)、配送任务描述模块(4)和配送资源地模块(14);所述配送能力评估单元(5)设有配送节点集合模块(6)、配送评估指标体系模块(7)、配送节点集合能力评估模块(8)和求解最优配送节点集合模块(9),并且依次通信联通;所述配送实施单元(10)设有运行情况监控模块(11)、评价结果输出模块(12)和配送任务执行模块(15);配送需求收集模块(16)通过配送任务池模块(2)和配送任务描述模块(4)与配送节点集合模块通信联通,所述配送资源地模块(14)与配送节点集合模块通信联通;求解最优配送节点集合模块(9)分别通过配送任务执行模块(15)和运行情况监控模块(11)与评价结果输出模块(12)通信联通;各运行模块通过云物流服务平台(13)建立维修器材配送的配送需求、转化、配送能力评估和实施配送的云物流配送架构;所述配送节点集合模块(6)由计算机系统自动将各配送公司抽象为云配送节点,并将多个云配送节点组合成不同的配送节点集合;组合和确定配送节点集合的过程为:
⑴确定可参与配送任务节点集合B
其中:Pi:云物流系统中所有具备配送能力的节点,i=1,2,...n;
A:云物流系统中所有具备配送能力的节点集合,A={P1,...,Pn};
B:云物流系统中可参与本次配送的节点集合,初始值为空集,B={};
Wk:云物流系统中维修器材仓库,k=1,2,...m;
Dj:云物流系统中所有维修器材的需求点,j=1,2,...l;
sik:节点Pi到仓库Wk的距离,km;
skj:仓库Wk到器材需求部队j的距离,km;
v:所有车辆的平均速度,为计算简化,将所有节点的车辆均设置为一样的车速,km/h;
⑵基于云物流确定配送节点集合
由⑴确定配送节点集合后,对既满足到需求点Dj也满足到需求点Dj′的节点Pi′进行处理;遍历A时,若出现有可满足多个需求点的节点,则根据需求点的权重,对配送节点集合的配送能力进行临时性的分解,即Pi′所能提供的配送车辆将根据需求点的权重分为
根据器材计划到达时间和需求点任务重要程度因素,对于需求点的权重采用权重确定的方法计算。
2.根据权利要求1所述的基于云物流的维修器材配送系统,其特征是:所述配送评估指标体系模块(7)包括现有配送能力和历史配送服务评价,所述现有配送能力包括紧急情况处理能力、配送硬件基础和信息技术指标,所述历史配送服务评价包括可靠性、合作次数、准时率、货损率和满意度。
3.根据权利要求1所述的基于云物流的维修器材配送系统,其特征是:所述配送节点集合能力评估模块(8)包括建立和执行配送能力评估模型;所述配送节点集合模块(6)确定所有具备配送能力的节点集合后,配送节点集合B中有m个节点,所述配送能力评估模型对于某个器材需求点j具有配送能力的节点集合进行评估,所述评估步骤为:
①对集合B中还有m个节点进行编号,以i表示;设置两个集合,Bi做为可用节点的集合,初始值设置为空,Bi′作为待选节点的集合;
②依次从待选节点集合中取出1个节点,与Bi组成待评价集合;
③为提高计算效率,减少计算,首先以器材配送所必须的运输车辆及相关设备为关键评价指标,进行初评,只有Bi中所有节点运输车辆及相关设备不小于该指标时,才将Bi作为后续进行最终集合评价的集合;
④对参数i进行增加,对于不满足初评条件的集合,将根据i的变化成为下一轮的待评集合Bi;
⑤设置循环结束条件,当不满足评估节点集合Bi′为空,或者所有待评节点都评估完成后,循环结束;
⑥如果循环未结束,依据运输车辆指标,对待选节点集合Bi′中的节点进行排序,选出排名前i-1个节点,组成新的待评价节点Bi,并将前i-1个节点从Bi′中剔除;
⑦循环至所有可能的节点组合构建成具有运输车辆和设备的集合。
5.根据权利要求1所述的基于云物流的维修器材配送系统,其特征是:所述云物流配送架构包括配送服务需求方(17)、配送服务供应方(18)、云物流服务平台(13)和云物流支持平台(19);所述配送服务需求方配送需求信息,所述配送服务供应方发布配送资源信息;所述云物流服务平台将配送服务需求方和配送服务供应方联系在一起,通过云物流支持平台的相关功能实现双方的对接;利用配送能力评估单元(5)的配送评估指标体系模块(7)对快速多个能够承担此配送任务节点集合的配送能力进行评估,得出一组最优的配送节点集合。
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