CN116151541A - 一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法，其中，该系统包括：调度模块，基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；货运模块，基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。本方案采用网络化轨道和自动配送设备进行物流转运，提高物流过程的效率和自动化程度，降低配送成本。

Description

一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法

技术领域

本方案涉及物资调度技术领域。更具体地，涉及一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法，能够应用于城市自动化输送或自动驾驶

背景技术

近年来，随着互联网、电商、外卖等行业的兴起以及工业化进程的不断加快，物流行业得到了极大的发展，已成为国民经济的动脉系统。它连接经济的各个部门并使之成为一个有机的整体，其发展程度成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一。2020年中国社会物流总额达300.1万亿元，较2019年增加了2.10万亿元，同比增长0.70％，2021年上半年中国社会物流总额已完成150.9万亿元。为了提升物流转运和配送效率，各个物流公司采用大中型的物流枢纽和小型的配送站相结合的方式。各个城际物流枢纽采用专用的货运交通工具进行运输，在交通行业没有突破性计数的发展前已很难再提高效率。城市内的物流系统也是按照区域规模进行分级，转运基本上以货运汽车和快递员专用车为主。当前模式下，城市内提高货运效率只能以提高人力配送频次的或如同城速递等专人配送的方式，均会大幅度增加成本投入。

城市内用于外卖、医药、商超等物品的配送也是城市物流中一个极其重要的组成部分，基本上采用“商家-配送员-买家”的模式。这种模式下，由配送员的配送效率和配送方法等个人因素成为了制约配送时间的关键。经常会出现商家等配送员或者配送员等商家出货的情况，一定程度上延长了配送时间。当前，为了提高商品配送效率，大型电商会建立自有仓储来预存货源，在一定程度上减少了与供货方下单、转运的时间，然而大型仓储一般远离城市中心，也在一定程度上增加了运输成本和时间。

随着人力成本提升的影响，人们对于减少物流配送过程中的人员参与或接触也成为了重要的诉求。然而，当前物流对配送员的依赖程度非常高，无法有效减少必要的人员接触。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法，以解决对配送人员依赖性强，人力成本高的问题。

为达到上述目的，本方案采用下述技术方案：

第一方面，本方案提供一种基于网络化轨道的城市物流系统，该系统包括：

调度模块，基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；

货运模块，基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

在一种优选地实施例中，所述调度模块包括：综合调度单元，根据货物的目的地、货运时效、货运通道中的至少一种第一配送信息对货运的运送时间和运送路径进行规划，生成配送方案。

在一种优选地实施例中，所述调度模块包括：信息管理单元，对货物的类型、数量进行统计分析和配送量预测，生成统计分析和配送量预测结果，作为货物调度的依据和/或货物补充的依据。

在一种优选地实施例中，所述货运模块包括：网络化轨道，基于城市道路网络、悬挂式输送网络或空中运输网络中的至少一种构建的货物输送轨道，作为货物配送过程中运送设备的配送路径。

在一种优选地实施例中，所述货运模块包括：配置有定位装置的货运载具，所述货运载具根据调度模块的配送方案或调整控制信息，在货物运输线路上配送货物；或，

所述货运载具中的定位装置实时反馈货运载具的运送状态信息和/运输线路的路况状态信息，作为所述第二配送信息。

在一种优选地实施例中，所述货运载具设有充能装置；所述货运载具通过充能装置，以有线或无线的方式储备运输能源。

在一种优选地实施例中，所述货运模块包括：转运中心，对货物进行预处理，并作为货物的接收或发放终端。

在一种优选地实施例中，所述转运中心包括：投取设备，利用机械手或传送线，接收或发放预处理后的货物。

在一种优选地实施例中，所述转运中心包括：辅助设备，对待配送的货物进行打包、安检、消毒、付款中的多种预处理操作。

第二方面，一种城市物流方法，该方法的步骤包括：

基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；

基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

本发明的有益效果如下：

本申请所述方案能够在结合城市交通网络，提升城市物流的输送效率，降低人力成本，减少人员直接接触参与。

本方案能够对物流进行精细化输送和管理，降低仓储压力，减少资源浪费。

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示出本方案所述物流系统的一种实例的示意图；

图2示出本方案所述网络化轨道的一种实例的示意图；

图3示出本方案所述货运载具的一种实例的示意图；

图4示出本方案所述物流方法的一种实例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

经过对现有技术的分析和研究，随着物流配送量的增大，对配送人员的依赖性越来越大，不但增大了人员频繁接触带来的卫生健康问题，还会增加人力成本。因此，本方案在物联网、互联网、电子技术的基础上，将自动驾驶和机器人技术与其结合，实现对全过程物流的追踪，极大程度地保证了物流的安全性，并且，实现了自动转运和配送。从而建设成用于城市内物流转运的专用网络化轨道和货运系统，该系统能够在物流配送过程中的城市内转运环节减少物流成本，提高物流转运和配送效率和自动化程度，并减少物流转运过程中的人员接触。

下面结合附图对本方案所述一种基于网络化轨道的城市物流系统和方法进行详细描述。

如图1所示，本方案所述城市物流系统包括：调度模块和货运模块；调度模块基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息。然后，货运模块基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

本方案种，调度模块是起到核心指挥作用的模块，其可以根据用户的需求、货物配送信息、物资储备信息等等，做出物资配送的决策。具体来说，调度模块可以包括：内置有预设调度策略或调度软件的综合调度单元。该综合调度单元能够根据货物的目的地、货运时效、货运通道等货物的第一配送信息，对货运的运送时间和运送路径进行规划，生成配送方案。此外，综合调度单元还可以利用遗传算法、深度学习神经网络等方式，将货运载具的实时运输状况、交接状态、运输网络的状态等实时信息作为优化调度策略的调整参数，对货物的配送方案进行更加全面和实时的配送规划。

本方案中，调度模块还可以包括内置有物流信息管理策略或管理软件的信息管理单元。利用信息管理单元能够对货物的类型、数量进行统计分析和配送量预测，生成统计分析和配送量预测结果，作为货物调度的依据和/或货物补充的依据。具体来说，可以对货物的库存情况进行盘点，确定货物的种类、存量等信息，便于后续调度出货和补货。另外，利用遗传算法、深度学习神经网络等方式，对供需关系进行预测，通过配送量的预测结果，协助调度货物或进行货物补充。

在一种实例中，嵌入调度模块中的物流信息管理软件可以是关于物流和货品的一个软件集合，功能包括但不限于支撑系统运行的用户邮寄下单、订单查询、支付系统、物流中心的仓储货品和商城管理等。软件对各区域的商品使用情况进行分析和预测，实现精细化的商品存储和精准供货。嵌入调度模块中的综合调度软件可以是关于货品转运的一个软件集合，功能包括但不限于专用货运载具的路径规划、不同货运载具键的货物交接、货运载具的管理、轨道网络的管理。

本方案中，货运模块主要是起到货物的实际运输和转运工作，其需要结合调度模块的控制信息或配送方案来执行配送任务。具体来说，如图2所示，货运模块需要包括：网络化轨道。该网络化轨道是为货物配送提供运输路线的支撑。网络化轨道可以是配置有传感器网络的城市道路/铁路/悬挂式交通网络等，这样能够更好与城市道路兼容。此外，网络化轨道中可以包含主干路和支路，主干路用于快速运送货物，或者利用电磁充电为运送设备充电。支路可以作为辅助调度路线使用，提高网络化轨道的冗余度。

在一种实例中，网络化轨道可以是为货运载具提供运行道路的专用通道，它可以依托于城市现有路网建设或完全开辟新的货运通道，在城市中以网状的形式存在。网络化轨道可以根据建设位置的具体的情况建设在地底、地面或者地上。轨道的主要以铁轨为主，部分轨道采用实际道路、磁悬浮轨道或者空中航路等方式。轨道上建设有接触式或者非接触式的充能装置，用于给专用货运载具补充电能或其他形式的动力。轨道上建设有包括但不限于NFC、GPS、二维码、北斗等用于辅助专用货运载具定位的装置。轨道分为主干道和辅道，主干道用于专用货运载具的高速通行，辅道用于专用货运载具的进入主干道或者离开主干道的降速缓冲。

本方案中，货运模块中还包括用于运输货物的货运载具。货运载具可以根据调度模块的配送方案或调整控制信息，在网络化轨道上配送货物。在一种实例中，如图3所示，货运载具可以设计为包含与悬空轨道配合的悬挂结构、与铁路配合的推进机构和与道路配合的滚轮等结构，以满足不同运输环境的货物输送。

本方案中，为了能够更好的对货运载具进行控制和定位，可以在货运载具上配置例如NFC，4G/5G，FRID等定位装置，通过定位装置与调度模块通信，获取配送方案或者对货运载具的实时调度控制信息。与此同时，货运载具可以将当前的货运载具的运送状态信息和/运输线路的路况状态信息，作为所述第二配送信息反馈给调度模块。

本方案中，可以在货运载具上配置充能装置，配合网络划轨道上的充电区域，为货运载具进行充电，保证货运载具的续航能力。

在一种实例中，货运载具是物流货品的载体，载具形式包括但不限于轨道载具、轮式载具、磁悬浮载具、无人机等。载具的动力形式包括但不限于电能、汽油。载具可以在轨道上补充能量，也可以在转运中心的停放点充能。载具载货后按照综合调度软件的指示完成进入主干道、高速运行并在到达终点后离开主干道的操作。主要的专用货运载具具有在多种形态的轨道上运行的行进装置，包括但不限于铁轨、轮式、吊挂缆绳等形式。

本方案中，货运模块中可以设置转运中心，通过转运中心对货物进行预处理，与此同时，其可以作为货物的接收或发放终端。具体来说，转运中心可以设置投取设备，利用机械手或传送线，接收或发放预处理后的货物，避免过多的人员接触，提升货物的运送效率。还可以在转运中心增加例如打包、案件、消毒、付款等多种辅助设备，以实现对货物的多种预处理操作。

在一种实例中，物流转运中心建设在网络化轨道的节点上。物流转运中心对外建设有快递投放和领取装置，用于用户进行快递投放和领取。物流转运中心内部建设有安检、消毒、打包、称重、计价等装置。货品完成包装后由人工或者AGV等自动装置安放在专用货运载具中。物流转运中心内部建设有一定规模的商品仓储，用户在系统中下单后，商品可以直接进入网络化轨道进行运行。

本方案采用物联网、互联网、自动驾驶技术和物流行业结合起来，在城市内建立网络化的物流专用轨道和综合调度系统，提高城市内物流的转运效率，实现货运转运的自动化程度，减少运输过程中的非必要人为接触和冗余的运输环节，实现城市内派件端到收件端两点直连的配送。同时，本方案能够在物流轨道上依据货运量建立各种规模的物流转运节点，内部建设自动化运行的投递装置、运输装置，存放运行于轨道上专用货运车。本方案通过轨道物流转运节点的建立减小城市级物流中心的规模，降低乃至消除区域物流中心和城市大型物流中心的货运压力。本发明阐述的系统和方法通过将轨道物流转运节点和仓储相结合的方法，减少商品仓储中心和用户之间的运输时间，为通过大数据和算法进行区域商品精细化供给提供可行性，减少大型仓储的运营成本。

下面以寄件和收件为例，对本方案做进一步说明。

本实例中，城市物流系统的用户包括收货方和寄货方，被转运的货物分为在物流转运中心投递的货品和预先存储在转运中心仓储中的商品货品两类。货物装载在专用货运载具上，按照综合调度中心给定的转运路线，在网络化轨道上运行，到达目的地后卸载，通知取货人收取货物。

(1)网络化轨道建设

网络化轨道依托于城市现有道路网络建设，根据实际情况可以是地下隧道\轨道、地面道路\轨道、空中吊缆乃至空中航路。网络化轨道主干道为高度通道，用于专用货运载具的高速运行。网络化轨道辅道为专用货运载具在主干道的出入通道。

(2)货运载具的布设

专用货运载具以小体积的专用货运小车为主，货运小车分别或同时具有轮式、轨道式和空中吊缆等动力推进装置，可以在多种网络化轨道上高速运行。货运载具上设计有GPS、北斗等独立定位装置，也具有和轨道上相配合的如NFC、扫码等定位方式。货运载具设计有在网络化轨道上获取动力的有线或无线的充能装置。所有专用货运载具受综合调度软件的统一调配，自主、高速、有序地运行在网络化轨道上，到达指定目的地后迅速通过网络化轨道辅道脱离主干道。在部分网络化轨道上不排除使用磁悬浮、无人机等进行接力运输的方式。

(3)物流转运中心的布设

物流转运中心对外设计有取货和寄货接口，内部设计有消毒、打包、装卸、支付等用于物流运行的设施。物流转运中心内部设有仓储，根据物流信息管理软件的需求存储和补充商品。物流中心根据所寄货品的时效要求开品不同的寄货和收货通道，如外卖、药品等货品采用高速通道。物流转运中心建设有专用货运载具的存放机构。

(4)寄货转运收货的流程

快递员、外卖员或者其它寄货方直接到附近的物流转运中心进行投递，经过安检、消毒、打包、付费后，自动装载或人工装载在专用货运载具中。综合调度软件根据目的地、货运时效、网络化轨道当前运行状况等因素对货运载具转运进行时间和路径规划。货运载具在运行过程中通过有线或无线的方式和综合调度软件实时交互，将自身速度、位置等状态反馈给综合调度软件并接收综合调度软件的控制信息。货品到达目的地后物流信息管理软件通过短信、App等方式通知收货人进行取货。

(5)物流转运中心仓储商品管理

物流信息管理软件对售卖的商品进行品类、数量的数据分析和售卖预测，通知商家或自营机构按需进行补货。

(6)典型仓储商品转运收货流程

购买方通过物流信息管理软件下单后，物流转运中心仓储中的商品直接装载在专用货运载具中进行转运，之后流程和典型寄货转运收货流程相同。

在上述基于网络化轨道的城市物流系统实施方式的基础上，本方案进一步提供一种基于网络化轨道的城市物流方法，该方法的步骤包括：

S1、基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；

S2、基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

本方案采用建设物流轨道和货运载具进行城市间的物流转运，并且将商品仓储和物流中心结合起来。本方案将互联网、物联网等多种技术将城市公共交通和物流产业充分结合起来，建立一种分布式的、降低中心化、综合调度物流配送网络，以提高物流在城市转运环节的配送效率。通过建立分布式、去中心化的物流系统，减少大规模的物流中心的投入成本。通过建立寄方到收方的物流直达通路，减少不必要的冗余的转运环节。通过该方法能够减少货品转运过程中的人为接触环节，减少病毒在运送链的附着可能。本方案利用分散的物流中心有利于电能等能源的均衡利用，减少能耗。

此外，本方案将商品仓储和分散的物流中心结合起来，减轻大规模仓储的压力，实现商品到用户的直达通路；从而实现各区域商品的精细化存储和精准供货，减少资源浪费。

(8)改善当前物流行业运作模式，推进物流行业自动化配送线路建设

在上述基于网络化轨道的城市物流方法实施方式的基础上，本方案进一步提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质用于实现上述物资盘点方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在设备，例如个人电脑上运行。然而，本方案的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本方案操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如"C"语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于网络化轨道的城市物流系统，其特征在于，该系统包括：

调度模块，基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；

货运模块，基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

2.根据权利要求1所述的城市物流系统，其特征在于，所述调度模块包括：综合调度单元，根据货物的目的地、货运时效、货运通道中的至少一种第一配送信息对货运的运送时间和运送路径进行规划，生成配送方案。

3.根据权利要求1或2所述的城市物流系统，其特征在于，所述调度模块包括：信息管理单元，对货物的类型、数量进行统计分析和配送量预测，生成统计分析和配送量预测结果，作为货物调度的依据和/或货物补充的依据。

4.根据权利要求1所述的城市物流系统，其特征在于，所述货运模块包括：网络化轨道，基于城市道路网络、悬挂式输送网络或空中运输网络中的至少一种构建的货物输送轨道，作为货物配送过程中运送设备的配送路径。

5.根据权利要求1或4所述的城市物流系统，其特征在于，所述货运模块包括：配置有定位装置的货运载具，所述货运载具根据调度模块的配送方案或调整控制信息，在货物运输线路上配送货物；或，

所述货运载具中的定位装置实时反馈货运载具的运送状态信息和/运输线路的路况状态信息，作为所述第二配送信息。

6.根据权利要求5所述的城市物流系统，其特征在于，所述货运载具设有充能装置；所述货运载具通过充能装置，以有线或无线的方式储备运输能源。

7.根据权利要求5所述的城市物流系统，其特征在于，所述货运模块包括：转运中心，对货物进行预处理，并作为货物的接收或发放终端。

8.根据权利要求7所述的城市物流系统，其特征在于，所述转运中心包括：投取设备，利用机械手或传送线，接收或发放预处理后的货物。

9.根据权利要求7或8所述的城市物流系统，其特征在于，所述转运中心包括：辅助设备，对待配送的货物进行打包、安检、消毒、付款中的多种预处理操作。

10.一种基于网络化轨道的城市物流方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

基于待配送货物的第一配送信息，生成配送方案；或，基于实时获取得到的货物配送的第二配送信息，生成调整控制信息；

基于所述配送方案，配送目标货物；或，根据所述调整控制信息，实时调整配送状态。

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