CN115375044B - 一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法 - Google Patents
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Abstract
一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，涉及信号控制技术领域，实现所述方法的具体步骤是：步骤一，组建信息系统，实时接收药品配送变更信息，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理；步骤二，信息系统优化配送路线，确定目标点和起始点，采用矢量串联方法优化配送路线；步骤三，根据配送路线，采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅，进行药品配送；信息系统的人工智能AI程序结合矢量串联方法优化药品的配送路线，兼顾药品配送的及时性和效率；采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅，进行药品配送，实现了配送方式的多元化，提升配送效率。
Description
技术领域
本发明涉及信号控制技术领域，具体为一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法。
背景技术
通过冷链运输车辆配送需要冷藏的药品，现有的冷链运输车辆通过导航软件，虽然对单一的配送目标点，能够很好地实现配送的导航功能，但是面对多个配送目标点，且具有不同优先配送权的目标点，就很难高效地完成导航任务。
传统的冷链运输车辆面对多点的定时配送任务，很难做到定时配送；传统的冷链运输车辆，在突发事件中，比如受疫情、战争、灾害、大的交通事故等突发事件，面对突发的药品需求，则显得力不从心。
如果传统的冷链运输车辆在山区遇到地震、山体滑坡等情况，造成道路阻塞，那么传统的冷链运输车辆就很难完成冷藏药品的配送任务。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于在正常情况下采用优先级配送模式，实现高效的药品配送，面对突发事件，启动应急定时配送模式，实现高效的药品配送，提供一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，实现所述方法的具体步骤是：
步骤一，组建信息系统，实时接收药品配送变更信息，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理；
进一步地，组建的信息系统设置在冷链运输车辆上，信息系统由CPU、主板、内存、储存器、5G通信模组、定位芯片、电池组、操作系统和人工智能AI程序构成；计算机由CPU、主板、内存和储存器构成，信息系统的5G通信模组接收和发送信号；信息系统的定位芯片与北斗定位系统配合，定位冷链运输车辆的位置；信息系统的人工智能AI程序，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理；
进一步地，药品的配送模式分为应急定时配送模式和优先级配送模式；
步骤二，信息系统优化配送路线，确定目标点和起始点，采用矢量串联方法优化配送路线；
步骤三，根据配送路线，采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅的药品配送方式，无人机突破配送路线，信息系统控制无人机，由北斗导航系统对无人机进行定位和导航，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位，对药品的目标点进行药品配送。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
（1）、冷链运输车辆对冷藏药品的低温环境进行智能控制，药品离开冷链运输车辆箱体到达客户冷藏室的这一段路程，采用移动配送箱实现低温的智能控制，对冷藏药品的整个运输环节实现了无死角低温保护；
（2）、面对突发事件，面对突发的药品需求，启动应急定时配送模式，实现高效的药品配送，及时将药品送达需求地；
（3）、信息系统的人工智能AI程序结合矢量串联方法优化药品的配送路线，兼顾药品配送的及时性和效率；
（4）、采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅，无人机突破配送路线，实现紧急定时的高效配送，同时实现多个无人机的多目标配送，实现了配送方式的多元化，提升配送效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法的流程示意图；
图2是一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法的定时无串联配送示意图；
图3是一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法的定时且串联配送示意图；
图4是一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法的点线观察的三角模型示意图；
图5是一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法的平面的光路的逆向三角模型示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：
如图1至图5所示，一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其中包括以下步骤：
步骤一，组建信息系统，实时接收药品配送变更信息，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理；
步骤二，信息系统优化配送路线，确定目标点和起始点，采用矢量串联方法优化配送路线；
步骤三，根据配送路线，采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅的药品配送方式，无人机突破配送路线，信息系统控制无人机，由北斗导航系统对无人机进行定位和导航，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位，对药品的目标点进行药品配送。
其中，步骤一, 包括组建信息系统，实时接收药品配送变更信息，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理。
进一步地，其中，在步骤一中，组建的信息系统设置在冷链运输车辆上，信息系统由CPU、主板、内存、储存器、5G通信模组、定位芯片、电池组、操作系统和人工智能AI程序构成；计算机由CPU、主板、内存和储存器构成，信息系统的5G通信模组接收和发送信号；信息系统的定位芯片与北斗定位系统配合，定位冷链运输车辆的位置；信息系统的人工智能AI程序，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理。
进一步地，其中，在步骤一中，药品的配送模式分为应急定时配送模式和优先级配送模式，应急定时配送模式用于应对突发事件，具有最高的优先配送权；优先级配送模式用于正常情况下的药品配送，药品的优先级别在客户中心确定；当应急定时配送模式和优先级配送模式同时存在时，在配送应急定时配送模式下的药品，根据具体的情况，信息系统的人工智能AI程序智能确定冷链运输车辆的配送轨迹，兼顾配送的应急和效率，例如，突发交通事故，如果医院B的手术室急需的药品（图2所示），那么冷链运输车辆A采用应急定时配送模式直接配送到医院(图2所示的矢量线)，如果医院B能够满足手术室急需的药品，是应急性预备药品，那么冷链运输车辆A启动应急定时配送模式，在不影响将药品定时送达医院的前提下，可绕道配送优先级配送模式下的药品，给客户C和客户D进行配送(图3所示的矢量线)，兼顾配送效率。需要说明的是，应急定时配送模式和优先级配送模式是相互切换的，根据具体的情况而定，应急定时配送模式是为了应对突发事件，具有最高的优先配送权，首先配送应急定时配送模式下的药品，其次配送优先级配送模式下的药品，根据具体的应急定时配送模式下的配送信息，选择是否兼顾优先级配送模式下的药品。
进一步地，其中，在步骤一中，冷链运输车辆的信息系统实时接收客户中心的最新配送信息，需要说明的是，客户中心实时接收客户的最新配送信息，特别是面对突发事件，通过信息系统的5G通信模组，能够快速地将新的配送信息传递到冷链运输车辆的信息系统。
进一步地，其中，在步骤一中，在冷链运输车辆上设置车载制冷装置，信息系统控制车载制冷装置，信息系统的人工智能AI程序智能控制冷链运输车辆箱体内的温度，满足药品冷藏的温度条件；药品离开冷链运输车辆箱体到达客户冷藏室的这一段路程，采用移动配送箱，移动配送箱具有隔热功能，移动配送箱内设置5G温度传感器,5G温度传感器由温度传感器、连接温度传感器的5G通信模组和电池构成，移动配送箱内设置多孔的干冰室，干冰室设置远程可控风扇，远程可控风扇由风扇、控制电路、连接控制电路的5G通信模组和电池构成；基本原理是，信息系统的人工智能AI程序通过5G通信方式接收5G温度传感器的温度信息，信息系统的人工智能AI程序通过5G通信方式智能控制远程可控风扇，远程可控风扇扇风吹干冰，加速干冰从固态变为气态物质二氧化碳，而加速吸收移动配送箱内的热量，进而加速降低移动配送箱内的温度，需要说明的是，干冰在移动配送箱内均匀分布，控制好干冰室的孔径大小，在自然状态下，干冰从固态变为气态物质二氧化碳，移动配送箱内的温度保持在2摄氏度以上，通过远程可控风扇的协助，将移动配送箱内的温度控制在2摄氏度到8摄氏度。
进一步地，其中，在步骤一中，在冷链运输车辆箱体内设置自动存取装置，自动存取装置由自动存取装置单元形成整列，具体的效果是，例如，在冷链运输车辆箱体内两侧分别设置10层，每层20个自动存取装置单元，一个自动存取装置单元由抽屉架子、抽屉和直流电机构成，直流电机由信息系统的人工智能AI程序控制；需要说明的是一个抽屉对应一个直流电机，信息系统的人工智能AI程序控制一个直流电机就是控制一个抽屉，一个具体的抽屉位置信息，在信息系统的人工智能AI程序对应一个坐标；抽屉设置位置二维码表示位置，药品信息和配送信息加载到配送的二维码，将药品装入抽屉，扫描对应的位置二维码和配送的二维码并录入信息系统的人工智能AI程序，完成信息配对；到达药品配送点，信息系统的人工智能AI程序自动打开需要配送药品的抽屉，提高药品的配送效率；例如，要配送第4层第5列抽屉内的药品，信息系统的人工智能AI程序直接控制直流电机打开坐标（4，5）的抽屉。
为了更好的实现本发明的目的，步骤二：信息系统优化配送路线，确定目标点和起始点，采用矢量串联方法优化配送路线。
优选的，其中，在步骤二中，信息系统的人工智能AI程序实时采集百度地图或者高德地图的道路信息，形成二维坐标系下的道路信息，分段矢量函数表示冷链运输车辆在二维坐标系下的道路上行驶，采用分段的函数来表示行驶的矢量路径，需要说明的是，分段矢量函数借用了二维坐标系中的分段函数和矢量，而且这个分段函数具有随机性；由于我们国家的道路，车辆是靠右行驶，冷链运输车辆采用停靠到道路右边，配送道路右边的客户，冷链运输车辆作为起始点，在药品的配送模式中，选取最紧急的配送点作为目标点，在应急定时配送模式和优先级配送模式中，应急定时配送模式下的药品具有最高的优先配送权，在二维坐标系下的道路信息上标记起始点和目标点，采用分段矢量函数串联药品配送的目标点，在满足应急定时配送模式下配送药品不超时的前提下，串联药品配送的目标点越多，且满足分段矢量函数的路径之和最小，满足线路优化方案；信息系统实时采集道路的车流信息和红绿灯的控制信息，信息系统的人工智能AI程序精准计算冷链运输车辆到达每一个药品配送目标点的时间，并预留药品的交货时间。
为了更好的实现本发明的目的，步骤三：根据配送路线，采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅的药品配送方式，无人机突破配送路线，信息系统控制无人机，由北斗导航系统对无人机进行定位和导航，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位，对药品的目标点进行药品配送；
进一步地，其中，在步骤三中，冷链运输车辆上设置无人机，无人机配置有摄像头、定位芯片、人工智能AI程序、卷积神经网络和5G通信模块。
更进一步地，其中，在步骤三中，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位；在所述视频通信过程中，无人机的人工智能AI程序对所述视频进行取帧处理，在连续的帧图片中，根据光路的可逆性，通过卷积神经网络抓取摄像头和场景的光路，采用正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标。摄像头102为目标点接收药品的人的手机的摄像头，正向模拟拍摄过程采用以下具体方式，建立点线观察的平面的三角模型，结合图4，将场景线性化，场景包括建筑物、树、人、自然景观等，场景线104可以是：两棵树的树尖连线、两片树叶的连线、建筑物的窗户玻璃的对角线、人的双眼连线等等，需要说明的是，场景线104是场景中任意两点的连线；在平面的三角模型中，摄像头102拍摄场景线104，以摄像头102为拍摄场景线104的点，上边缘观察光线101和下边缘观察光线103以摄像头102为起始点连接场景线104形成点线观察的平面的三角模型，上边缘观察光线101和下边缘观察光线103的夹角为α，α的范围是（0，π），需要说明的是，夹角α、场景线104的长度、上边缘观察光线101的长度、下边缘观察光线103的长度满足三角函数公式，当夹角α一定的情况下，场景线104的长度确定，上边缘观察光线101的长度和下边缘观察光线103的长度也被确定，同理，在当夹角α一定的情况下，上边缘观察光线101的长度和下边缘观察光线103的长度确定，场景线104的长度也被确定；采用微分和积分的方式，将摄像头102拍摄真实的场景微分为平面的三角模型，以积分的方式将平面的三角模型积分为立体的场景图片。逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标，在平面的光路的逆向三角模型中，结合图5，场景线104的两端的反射光线，以上边缘逆向光路线105和下边缘逆向光路线106回到摄像头102，上边缘逆向光路线105、下边缘逆向光路线106、场景线104形成平面的光路的逆向三角模型，上边缘逆向光路线105和下边缘逆向光路线106的夹角为β，β的范围是（0，π），需要说明的是，夹角β、场景线104的长度、上边缘逆向光路线105的长度、下边缘逆向光路线106的长度满足三角函数公式，当夹角β一定的情况下，场景线104的长度确定，上边缘逆向光路线105的长度和下边缘逆向光路线106的长度也被确定，同理，在当夹角β一定的情况下，上边缘逆向光路线105的长度和下边缘逆向光路线106的长度被确定，场景线104的长度也被确定；将帧图片的场景图片微分为平面的光路的逆向三角模型，平面的光路的逆向三角模型具有夹角β、场景线104的长度、上边缘逆向光路线105的长度、下边缘逆向光路线106的长度的具体数值，采用积分的方式合成具有三维空间位置的场景模型，确定摄像头102的空间位置。采用正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标，从正反的可逆流程训练卷积神经网络，提高卷积神经网络确定摄像头102的空间位置的精度；校正摄像头102的空间位置的具体方式为，对三维空间位置的场景模型进行正向模拟拍摄过程，得到立体的场景图片，以所述帧图片为基础，对比所述立体的场景图片与所述帧图片的场景，如果所述立体的场景图片与所述帧图片的一致，那么摄像头102的空间位置正确，反之，重复正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标这一可逆流程。
优选的，其中，在步骤三中，冷链运输车辆上设置无人机，无人机的充电在冷链运输车辆上进行，移动配送箱内放置药品，无人机外挂移动配送箱，设定接收药品的坐标，由北斗导航系统给无人机导航，无人机到达接收药品的坐标，由接收药品的人采用手机与无人机视频通信，飞达接收药品的人位置，无人机识别接收药品的人，完成交货；冷链运输车辆配送药品采用人员交接，无人机采用记录配送场景的视频和图片作为交易的凭证；冷链运输车辆配送药品的大件，药品的大件表示药品重或者体积大，无人机配送药品的小件，药品的小件表示药品轻或者体积小，在城市环境中，冷链运输车辆在不停车的情况下，采用多架无人机对多个药品的目标点进行药品配送，提高药品配送的效率；在野外环境，特别是冷链运输车辆在山区遇到突发情况，比如地震、山体滑坡等情况造成道路阻塞，冷链运输车辆启用无人机配送药品，无人机采用摄像和人工智能的功能保证无人机的安全飞行高度，例如，不会撞到地面、山上、树上，无人机在飞行过程中，采用北斗定位系统对无人机进行导航。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于，实现所述方法的具体步骤是：
步骤一，组建信息系统，实时接收药品配送变更信息，对药品的配送模式、配送信息、低温环境和自动存取装置进行管理；药品的配送模式分为应急定时配送模式和优先级配送模式，应急定时配送模式和优先级配送模式是相互切换的，应急定时配送模式用于应对突发事件，具有最高的优先配送权；优先级配送模式用于正常情况下的药品配送，药品的优先级别在客户中心确定；当应急定时配送模式和优先级配送模式同时存在时，在配送应急定时配送模式下的药品，根据具体的情况，信息系统的人工智能AI程序智能确定冷链运输车辆的配送轨迹；
步骤二，信息系统优化配送路线，确定目标点和起始点，采用矢量串联方法优化配送路线；信息系统的人工智能AI程序实时采集百度地图或者高德地图的道路信息，形成二维坐标系下的道路信息，分段矢量函数表示冷链运输车辆在二维坐标系下的道路上行驶，采用分段的函数来表示行驶的矢量路径；分段矢量函数借用了二维坐标系中的分段函数和矢量，而且这个分段函数具有随机性；由于我们国家的道路，车辆是靠右行驶，冷链运输车辆采用停靠到道路右边，配送道路右边的客户，冷链运输车辆作为起始点，在药品的配送模式中，选取最紧急的配送点作为目标点，在应急定时配送模式和优先级配送模式中，应急定时配送模式下的药品具有最高的优先配送权，在二维坐标系下的道路信息上标记起始点和目标点，采用分段矢量函数串联药品配送的目标点；
步骤三，根据配送路线，采用以冷链运输车辆为主，无人机为辅的药品配送方式，无人机突破配送路线，信息系统控制无人机，由北斗导航系统对无人机进行定位和导航，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位，对药品的目标点进行药品配送；摄像头（102）为目标点接收药品的人的手机的摄像头，正向模拟拍摄过程采用以下具体方式，建立点线观察的平面的三角模型，将场景线性化，场景包括建筑物、树、人和自然景观，场景线（104）是：两棵树的树尖连线、两片树叶的连线、建筑物的窗户玻璃的对角线和人的双眼连线；在平面的三角模型中，摄像头（102）拍摄场景线（104），以摄像头（102）为拍摄场景线（104）的点，上边缘观察光线（101）和下边缘观察光线（103）以摄像头（102）为起始点连接场景线（104）形成点线观察的平面的三角模型；采用微分和积分的方式，将摄像头（102）拍摄真实的场景微分为平面的三角模型，以积分的方式将平面的三角模型积分为立体的场景图片；逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标，在平面的光路的逆向三角模型中，场景线（104）的两端的反射光线，以上边缘逆向光路线（105）和下边缘逆向光路线（106）回到摄像头（102），上边缘逆向光路线（105）、下边缘逆向光路线（106）、场景线（104）形成平面的光路的逆向三角模型，上边缘逆向光路线（105）和下边缘逆向光路线（106）的夹角为β，β的范围是（0，π）；将帧图片的场景图片微分为平面的光路的逆向三角模型，平面的光路的逆向三角模型具有夹角β、场景线（104）的长度、上边缘逆向光路线（105）的长度、下边缘逆向光路线（106）的长度的具体数值，采用积分的方式合成具有三维空间位置的场景模型，确定摄像头（102）的空间位置；采用正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标，从正反的可逆流程训练卷积神经网络，提高卷积神经网络确定摄像头（102）的空间位置的精度；校正摄像头（102）的空间位置的具体方式为，对三维空间位置的场景模型进行正向模拟拍摄过程，得到立体的场景图片，以所述帧图片为基础，对比所述立体的场景图片与所述帧图片的场景，如果所述立体的场景图片与所述帧图片的一致，那么摄像头（102）的空间位置正确，反之，重复正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标这一可逆流程。
2.根据权利要求1所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤一中，信息系统由CPU、主板、内存、储存器、5G通信模组、定位芯片、电池组、操作系统和人工智能AI程序构成。
3.根据权利要求1所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤一中，信息系统控制车载制冷装置，信息系统的人工智能AI程序智能控制冷链运输车辆箱体内的温度。
4.根据权利要求1所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤一中，移动配送箱具有隔热功能，移动配送箱内设置5G温度传感器,5G温度传感器由温度传感器、连接温度传感器的5G通信模组和电池构成，移动配送箱内设置多孔的干冰室，干冰室设置远程可控风扇，远程可控风扇由风扇、控制电路、连接控制电路的5G通信模组和电池构成。
5.根据权利要求3所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤一中，在冷链运输车辆箱体内设置自动存取装置。
6.根据权利要求1所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤二中，串联药品配送的目标点越多，且满足分段矢量函数的路径之和最小，满足线路优化方案。
7.根据权利要求1所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤三中，目标点接收药品的人用手机与无人机视频通信，无人机根据视频中的场景采用光路可逆方式，对接收药品的人进行精准定位；在所述视频通信过程中，无人机的人工智能AI程序对所述视频进行取帧处理，在连续的帧图片中，根据光路的可逆性，通过卷积神经网络抓取摄像头和场景的光路，采用正向模拟拍摄过程和逆向确定拍摄视频或者照片的摄像头的空间坐标。
8.根据权利要求7所述的一种冷链运输车辆实时行驶实时优化配送路线的方法，其特征在于：在步骤三中，在城市环境中，冷链运输车辆在不停车的情况下，采用多架无人机对多个药品的目标点进行药品配送。
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