CN112926808A - 物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质，规划方法包括如下步骤：获取仓库区域的初始化地图信息和包括负载参数的订单信息，初始化地图信息包括设备步长参数、至少一个起点和至少一个终点，以及相匹配的起点和终点之间的路径权值；根据初始化地图信息，确定订单信息中起终点间的总路径权重信息；根据总路径权重信息，确定与订单信息对应的目标路径。本发明提供的物流路径规划方法通过将设备步长参数和负载参数作为组合考量因素，进行与订单信息相关联的路径统计，并从统计得到的路径中找出总路径权重符合要求的总路径作为目标路径，实现订单与仓库地图的个性化结合，根据订单合理化挑选物流路径，节约运营成本。

Description

物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及自动化物流技术领域，特别是涉及一种物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
传统的自动化仓储作业，一般都是由WMS(Warehouse Management System，仓库调度管理系统)通过订单实现仓库物流的库存管理，由WMS管理下的下游调度系统执行归类存放任务，然后调度系统把订单进行拆分，成为以可执行性的单个或群体的托盘或者箱子为执行单元，然后给各种硬件设备，如输送线、提升机或四项驱动车等发送指令请求。这些硬件设备收到任务后执行，根据自身任务顺序执行。通常是按照一定的路径优先级，确定整体的运行路径。
如果路径规划不合理，就会出现设备行走重复，运行拥堵等影响物流分配效率的问题。路径规划取决于对可能路径情况的优先级评估，也即路径权重的综合考量，为获取最优路径，必须有一套合理的处理物流任务路径规划权重的方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质。
第一个方面，本申请提供了一种物流路径规划方法，包括如下步骤：
获取仓库区域的初始化地图信息和包括负载参数的订单信息，所述初始化地图信息包括设备步长参数、至少一个起点和至少一个终点，以及相匹配的所述起点和所述终点之间的路径权值；
根据所述初始化地图信息，确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息；
根据所述总路径权重信息，确定与所述订单信息对应的目标路径。
在第一个方面的某些实现方式中，所述初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数和边权值参数；所述订单信息包括任务数量参数、起点参数和终点参数；
所述确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，包括：
根据所述设备步长参数、点位参数、边参数和所述负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；
将所述总负载作为所述总路径权重信息。
结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述确定订单信息对应的至少一项总负载的步骤，包括：
根据每条起终点路线的步长参数，确定当条路线的路线步长；
根据每条起终点路线的负载参数，确定当条路线的路线负载；
分别根据当条路线的所述路线步长和所述路线负载，确定路线总步长和路线总负载；
根据预设步长系数和负载系数，确定所述总负载。
结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述确定与所述订单信息对应的目标路径的步骤，包括：确定多条所述总路径权重信息中权重值最小的总路径为所述目标路径。
第二个方面，本发明申请提供了一种物流路径规划装置，包括：
获取模块，用于获取仓库区域的初始化地图信息和订单信息，所述初始化地图信息包括至少一个起点和一个终点，以及相匹配的所述起点和所述终点之间的路径权值；
计算模块，用于根据所述初始化地图信息，确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息；
判断模块，用于根据所述总路径权重信息，确定与所述订单信息对应的目标路径。
在第二个方面的某些实现方式中，所述初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数、设备步长参数和边权值参数；所述订单信息包括任务数量参数、负载参数、起点参数和终点参数；
所述计算模块确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，包括：
根据所述设备步长参数、点位参数、边参数和所述负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；
将所述总负载作为所述总路径权重信息。
第三个方面，本发明申请提供了一种物流路径规划设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据本发明申请第一个方面中任一项所述的物流路径规划方法。
第四个方面，本发明申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明申请第一个方面中任一项所述的物流路径规划方法。
本发明的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
本发明提供的物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质通过将设备步长参数和负载参数作为组合考量因素，进行与订单信息相关联的路径统计，并从统计得到的路径中找出总路径权重符合要求的总路径作为目标路径，实现订单与仓库地图的个性化结合，根据订单合理化挑选物流路径，提高仓库的货物出入作业效率，节约运营成本。
本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本发明的具体实施了解到。
附图说明
图1为本发明一实施例中物流路径规划方法的方法流程示意图；
图2为本发明一实施例中物流路径规划装置的结构框架示意图；
图3为本发明一实施例中物流路径规划设备的结构框架示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的可能的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本发明的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。
相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。
本发明申请第一个方面的实施例提供了一种物流路径规划方法，如图1所示，包括如下步骤：
S100：获取仓库区域的初始化地图信息和包括负载参数的订单信息。初始化地图信息包括设备步长参数、至少一个起点和至少一个终点，以及相匹配的起点和终点之间的路径权值。首先，具有控制功能的管理系统需要对包含仓库的地图进行初始化，地图上的点与边，以及点与点之间的方向、位点对应的货架高度、在某两个位点之间的路径的设备运行步长、该路径的权值等参数，这些参数根据实际需要会在先配置确定，输入到管理系统当中。
S200：根据初始化地图信息，确定订单信息中起终点间的总路径权重信息。
初始化地图信息从数学处理过程上而言，是将初始化地图信息上的所有起点和终点之间形成的路线的顶点和连接边放到二维数组当中，逻辑结构分为两部分：V集合和E集合，其中，V集合是顶点信息的集合，E集合是边信息的集合，可以用一个二维数组存放两个顶点之间关系(即边或弧段)的数据，这个二维数组称为邻接矩阵。也即在计算机数据上，采用了众多邻接矩阵表示仓库地图中各个点之间的关系，以便于后期进行关联化计算。
根据上述的邻接矩阵，结合当前订单信息，确定出订单信息所对应的若干条可能的运输路径，并进一步计算出每条运输路径所对应的总路径权重信息。该总路径权重信息的数量对应运输路径的数量。
S300：根据总路径权重信息，确定与订单信息对应的目标路径。
根据需要，一般确定总路径权重信息中权重值最小的作为最优路径，将该权重值最小的路径作为目标路径，使得运输设备按照该目标路径运行，将订单信息对应的物品分配到对应的仓库储位上。
本发明提供的物流路径规划方法、装置、设备和计算机可读存储介质通过将设备步长参数和负载参数作为组合考量因素，进行与订单信息相关联的路径统计，并从统计得到的路径中找出总路径权重符合要求的总路径作为目标路径，实现订单与仓库地图的个性化结合，根据订单合理化挑选物流路径，提高仓库的货物出入作业效率，节约运营成本。
可选的，在本发明申请第一个方面实施例的一种实现方式中，初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数和边权值参数；订单信息包括任务数量参数、起点参数和终点参数。地图当中包括多个位置点位，这些点位有仓库的入口点位，有仓库的储放点位，点位之间形成了边，每个边对应有其性质，例如长短、曲线或直线以及宽窄等，同时还有点位之间的指向，同一点位上可能存在多层，因此还具有高度方面的信息，也即高度参数，同时也还具有每条边对应的权值，也即优先级指标，这一优先级指标可通过人为预先划定，可以根据实际需要随时调整。
订单信息当中除了有该订单中包括的负载数量、质量以及品类外，还可能记载有投递分配任务数量，以及每个任务对应的终点参数，并且还有该订单从仓库的什么位点处开始进入仓库，这些都与地图信息相关联，决定每条最终确定出的路径的综合权重信息。
S200中确定订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，具体包括：
根据设备步长参数、点位参数、边参数和负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；将总负载作为总路径权重信息。
可选的，结合上述实现方式，确定订单信息对应的至少一项总负载的步骤，包括：
根据每条起终点路线的步长参数，确定当条路线的路线步长。根据每条起终点路线的负载参数，确定当条路线的路线负载。分别根据当条路线的路线步长和路线负载，确定路线总步长和路线总负载。根据预设步长系数和负载系数，确定总负载。
定义总负载为F(n)，n表示1、2、3…n(n表示路径节点步长索引)；步数为i；每一段步长step为S(n)，每一小段负载为前一段任务数/路线邻接点分权数P(n)，路线邻接点分权数是所有正在执行的路径任务占用这个点的数量；当条路线步长求和：
Figure BDA0003033387520000061
当条负载求和
Figure BDA0003033387520000062
参与计算总步长
Figure BDA0003033387520000063
参与计算总负载
Figure BDA0003033387520000064
当条路线步长
Figure BDA0003033387520000065
当条路线负载
Figure BDA0003033387520000066
所有路线总步长
Figure BDA0003033387520000067
所有路线总负载
Figure BDA0003033387520000068
总负载
Figure BDA0003033387520000069
其中S是预设步长系数，L是预设负载系数。
可选的，结合第一个方面的实施例和上述实现方式，在第一个方面实施例的某些具体实施方式中，确定与订单信息对应的目标路径的步骤，包括：确定多条总路径权重信息中权重值最小的总路径为目标路径。多数物流分配的作业都是依据总负载F(n)的大小确定的，F(n)越小，能耗越低，分配效率最高。但并不排除针对某些物品具有时间紧迫性需求，存在对其他F(n)取值的要求。
本发明申请第二个方面的实施例提供了一种物流路径规划装置10，如图2所示，包括获取模块11、计算模块12和判断模块13。其中获取模块11用于获取仓库区域的初始化地图信息和订单信息，初始化地图信息包括至少一个起点和一个终点，以及相匹配的起点和终点之间的路径权值。计算模块12用于根据初始化地图信息，确定订单信息中起终点间的总路径权重信息。判断模块13用于根据总路径权重信息，确定与订单信息对应的目标路径。
可选的，在第二个方面实施例的某些实现方式中，初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数、设备步长参数和边权值参数；订单信息包括任务数量参数、负载参数、起点参数和终点参数；
计算模块12确定订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，具体包括：根据设备步长参数、点位参数、边参数和负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；将总负载作为总路径权重信息。
可选的，计算模块确定订单信息对应的至少一项总负载的步骤，具体包括：根据每条起终点路线的步长参数，确定当条路线的路线步长；根据每条起终点路线的负载参数，确定当条路线的路线负载；分别根据当条路线的所述路线步长和所述路线负载，确定路线总步长和路线总负载；根据预设步长系数和负载系数，确定所述总负载。
可选的，判断模块13确定与所述订单信息对应的目标路径的步骤，包括：确定多条所述总路径权重信息中权重值最小的总路径为所述目标路径。
基于同一技术构思，本发明申请第三个方面的实施例提供了一种物流路径规划设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据本发明申请第一个方面中任一项所述的物流路径规划方法。本技术领域技术人员可以理解，本发明实施例提供的物流路径规划设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中。
本发明在一个可选实施例中提供了一种物流路径规划设备，如图3所示，图3所示的物流路径规划设备1000包括：处理器1001和存储器1003。其中，处理器1001和存储器1003相电连接，如通过总线1002相连。
处理器1001可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器1001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线1002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线1002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线1002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器1003可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(random access memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead-Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
可选地，物流路径规划设备1000还可以包括收发器1004。收发器1004可用于信号的接收和发送。收发器1004可以允许物流路径规划设备1000与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。需要说明的是，实际应用中收发器1004不限于一个。
可选地，物流路径规划设备1000还可以包括输入单元1005。输入单元1005可用于接收输入的数字、字符、图像和/或声音信息，或者产生与物流路径规划设备1000的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输入单元1005可以包括但不限于触摸屏、物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆、拍摄装置、拾音器等中的一种或多种。
可选地，物流路径规划设备1000还可以包括输出单元1006。输出单元1006可用于输出或展示经过处理器1001处理的信息。输出单元1006可以包括但不限于显示装置、扬声器、振动装置等中的一种或多种。
虽然图3示出了具有各种装置的物流路径规划设备1000，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
可选的，存储器1003用于存储执行本发明方案的应用程序代码，并由处理器1001来控制执行。处理器1001用于执行存储器1003中存储的应用程序代码，以实现本发明实施例提供的任一种物流路径规划方法。
基于同一的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明申请第一个方面实施例所提供的任意一种物流路径规划方法。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种物流路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取仓库区域的初始化地图信息和包括负载参数的订单信息，所述初始化地图信息包括设备步长参数、至少一个起点和至少一个终点，以及相匹配的所述起点和所述终点之间的路径权值；
根据所述初始化地图信息，确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息；
根据所述总路径权重信息，确定与所述订单信息对应的目标路径。
2.根据权利要求1所述的物流路径规划方法，其特征在于，所述初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数和边权值参数；所述订单信息包括任务数量参数、起点参数和终点参数；
所述确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，包括：
根据所述设备步长参数、点位参数、边参数和所述负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；
将所述总负载作为所述总路径权重信息。
3.根据权利要求2所述的物流路径规划方法，其特征在于，所述确定订单信息对应的至少一项总负载的步骤，包括：
根据每条起终点路线的步长参数，确定当条路线的路线步长；
根据每条起终点路线的负载参数，确定当条路线的路线负载；
分别根据当条路线的所述路线步长和所述路线负载，确定路线总步长和路线总负载；
根据预设步长系数和负载系数，确定所述总负载。
4.根据权利要求1所述的物流路径规划方法，其特征在于，所述确定与所述订单信息对应的目标路径的步骤，包括：确定多条所述总路径权重信息中权重值最小的总路径为所述目标路径。
5.一种物流路径规划装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取仓库区域的初始化地图信息和订单信息，所述初始化地图信息包括至少一个起点和一个终点，以及相匹配的所述起点和所述终点之间的路径权值；
计算模块，用于根据所述初始化地图信息，确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息；
判断模块，用于根据所述总路径权重信息，确定与所述订单信息对应的目标路径。
6.根据权利要求5所述的物流路径规划装置，其特征在于，所述初始化地图信息还包括点位参数、边参数、方向参数、高度参数、设备步长参数和边权值参数；所述订单信息包括任务数量参数、负载参数、起点参数和终点参数；
所述计算模块确定所述订单信息中起终点间的总路径权重信息的步骤，包括：
根据所述设备步长参数、点位参数、边参数和所述负载参数，确定订单信息对应的至少一项总负载；
将所述总负载作为所述总路径权重信息。
7.一种物流路径规划设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据权利要求1～4中任一项所述的物流路径规划方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1～4中任一项所述的物流路径规划方法。
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