JP6100356B2 - 配達乗数法を用いる仕分けシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2011年8月3日に出願した米国特許仮出願第61/514,655号の利益を主張するものである。本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2010年10月15日に出願した米国特許仮出願第61/393,535号、および2011年10月17日に出願した米国特許出願第13,274,860号と共通するいくつかの主題を含む。

本開示は、一般に、郵便処理システムに特定のアプリケーションを有する仕分け機械および方法を対象とする。

改善された郵便処理および他のシステムが望まれる。

米国特許第6,533,271B1号 米国特許第7,845,484B1号 米国特許第7,845,484号

様々な開示された実施形態は、システムおよび方法を含む。郵便物仕分け機械によって実行される方法は、郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取る工程と、郵便物を複数の配列グループに仕分ける工程とを含む。方法は、各配列グループ内の郵便物の第1のサブセットを保管する工程を含む。方法は、各配列グループ内の郵便物の第2のサブセットを複数の取出口に仕分ける工程を含み、第1のサブセットを保管する工程および第2のサブセットを仕分ける工程は、配列グループごとに、それぞれをグループ順に順次に処理することによって実行される。方法は、保管された第1のサブセットの郵便物を複数の取出口に仕分ける工程を含む。

別の方法は、郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取る工程と、複数の第1のパスの仕分け基準を、複数の第1のパスの取出口の各々に割り当てる工程とを含む。第1のパスの仕分け基準は、少なくとも第1の仕分け基準および第2の仕分け基準を含む。方法は、仕分け基準に従って、第1のパスの郵便物を第1のパスの取出口に仕分ける工程を含む。方法は、少なくとも1つの第2のパスの仕分け基準を、複数の第2のパスの取出口の各々に割り当てる工程と、第1の仕分け基準に一致する各々の第1のパスの取出口の郵便物を、バッファに移す工程とを含む。方法は、第2のパスの仕分け基準に従って、第2の仕分け基準に一致する各々の第1のパスの取出口の郵便物を、第2のパスの取出口に仕分ける工程と、第2のパスの仕分け基準に従って、バッファ内の郵便物を第2のパスの取出口に仕分ける工程とを含む。

他の実施形態は、本明細書に記載の処理を実行するように構成された郵便物仕分け機械を含む。いくつかの実施形態では、郵便物仕分け機械は、少なくとも1つのコントローラと、複数の郵便物を受け取るように構成された供給機と、複数の取出口とを含む。郵便物仕分け機械は、郵便物を複数の配列グループに仕分け、郵便物の第1のサブセットを、バッファ供給機内の各配列グループに保管するように構成され得る。郵便物仕分け機械は、各配列グループ内の郵便物の第2のサブセットを、複数の取出口に仕分けるように構成され得、第1のサブセットを保管することおよび第2のサブセットを仕分けることは、配列グループごとに、それぞれをグループ順に順次に処理することによって実行される。郵便物仕分け機械は、保管された第1のサブセットの郵便物を、バッファ供給機から複数の取出口に仕分けるように構成され得る。

他の実施形態は、郵便物仕分け機の動作を制御するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令が格納された非一時的コンピュータ可読媒体を含む。

当業者が、以下の詳細な説明をよりよく理解できるように、上記では本開示の特徴および技術的利点を広く概説した。本開示の追加の特徴および利点は、特許請求の範囲の主題を形成する以下に説明されることになる。当業者は、本開示の同じ目的を実行するための他の構造を修正または設計するための基礎として開示される概念および特定の実施形態を、容易に使用することができることを理解するであろう。当業者は、また、このような等価な構造が、その最も広い形態での開示の要旨および範囲から逸脱しないことを認識するであろう。

以下の「発明を実施するための形態」に入る前に、本特許文献全体を通じて使用される特定の単語または語句の定義を記載することが有利であり得、すなわち、「含む」および「備える」という用語は、それらの派生語と同様に、限定することなく包含を意味し、「または」という用語は、および/または、を含めて意味しており、「関連する」および「それに関連する」という語句は、それらの派生語と同様に、含む、内部に含まれる、相互接続する、含有する、内部に含有される、〜と接続する、〜と結合する、〜と通信可能である、〜と協働する、交互配置する、並置する、近接させる、〜にまたは〜で結合される、有する、〜の性質を有する、などを含むように意味することができ、「コントローラ」という用語は、少なくとも1つの動作を制御する任意のデバイス、システム、またはその一部を、そのようなデバイスが、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの少なくとも2つのなんらかの組み合わせで実装されていようとなかろうと、意味する。任意の特定のコントローラに関連する機能は、局所的または遠隔的にかかわらず、集中可能または分散可能であることに留意すべきである。特定の単語および語句の定義は、本特許文献全体を通じて提供され、当業者は、このような定義が、大部分ではないとしても、多くの例で、このような定義の単語および語句の以前の並びに将来の使用に適合することを理解するであろう。いくつかの用語は、多種多様な実施形態を含むことがあるが、添付の特許請求の範囲では、これらの用語を特定の実施形態に明示的に限定することもある。

本開示およびその利点のより完全な理解のために、同様の番号が同様対象を示す添付図面と併せて、以下の説明を参照する。

仕分け処理の一例を示す図である。 2パス動作の第1のパスまたは第2のパスの後の、配列された郵便物の単純化された行列を示す図である。 開示された実施形態による仕分け動作の結果を表す単純化された行列を示す図である。 開示された実施形態による、第2のパスが完了された後の、基数プラス(radix plus)処理の配列された配達ポイントを有する行列を示す図である。 開示された実施形態による仕分け機械の一例である。 開示された実施形態によるバッファリングサブシステムを示すより詳細な図である。 開示された実施形態によるバッファリングサブシステムを示すより詳細な図である。 本明細書に記載の技法を使用する仕分け処理のタイミングの一例を示す図である。 開示された実施形態による分散制御システムアーキテクチャおよびその動作の単純化された例を示す図である。 開示された実施形態による処理のフローチャートである。 開示された実施形態による処理のフローチャートである。

以下に論じられる図1乃至図9、および本特許文献で本開示の原理を説明するために使用される様々な実施形態は、単なる例示としてのものであり、どのようにも本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。当業者は、本開示の原理が、任意の適切に構成されたデバイスで実施され得ることを理解するであろう。本出願の多数の革新的な教示を、例示的な非限定的な実施形態を参照して説明する。

郵便サービスは、90年代の初期から、郵便物を配達ポイント配達人経路配列(delivery point carrier-walk sequences)に自動的に仕分けしてきた。使用される基本的な原理は、基数ソートと呼ばれる。郵便物は、所望の配列を達成するように、複数のパス上に供給される。

以下でより詳細に説明する2パス配列仕分けでは、配列され得る配達ポイントの数は、第2のパスの利用可能な取出口の数を乗算した第1のパスの利用可能な取出口またはトレイの数によって決定される。例えば、10の取出し口の機械は、100の配達ポイントを配列することができる(10×10=100)。

第1のパスでは、郵便物は、利用可能な取出口のラップ率に等しいグループに仕分けられる。例えば、100の配達ポイントを配列する10の取出口の機械は、配列番号01、11、21、31、41、51、61、71、81、91を、第1のパス上の第1の取出口に仕分けすることになる。第2の取出口は、配列番号02、12、32、42、52、62、72、82、92を受け取ることになる。それぞれの利用可能な取出口は、その後、100の配達ポイントのすべてがグループ化されるまで、一連の配達ポイントを受け取る。

第2のパスでは、郵便物は、取出口順に機械に供給される。取出口1からの郵便物の各々は、利用可能な10の取出口に仕分けられる第1の郵便物となる。取出口1に元々仕分けられたすべての郵便物が仕分けられるまで、取出口1は、配列1を受け取ることになり、取出口2は、配列11を受け取ることになる、などである。

次に、パス1の第2の取出口に仕分けられた郵便物が仕分けられ、取出口1は、すでに仕分けられたグループ1の郵便物の後に、配列2の郵便物を受け取ることになる。取出口2は、すでに配列された11の後に、配列12の郵便物を受け取ることになる。この順序は、100の配列のすべてが順に仕分けられるまで、繰り返される。

第2のパスの終わりに、取出口1は、配列1〜10を順に含むことになる。取出口2は、配列11〜20を順に含むことになる、などである。

同様に、200のビン機械は、すべてのビンが両方のパスに使用されるとして、40,000の仕分け宛先への郵便物を処理することができる可能性がある。郵便物仕分けでの現在の傾向は、郵便物の量が減少しつつ、仕分け宛先の数が増加していることである。したがって、各機械に仕分けられる郵便物の量が減少しつつ、郵便物の仕分けに必要な機械の数は増加している。

図1は、仕分け処理の一例を示す。2つの「仕分け機」がここで示されているが、両方のパスは、同じ仕分け機によって実行され得ることに注意されたい。この説明の目的のために、項目は、仕分け基準を形式「X-Y」で示すようにラベル付けされ、ここで、Yは、第1の仕分け基準であり、Xは、第2の仕分け基準である。最下位ビット基数ソートでは、例えば、形式000XYと番号付けられた項目は、最初に「Y」の数字で仕分け、その仕分けの結果を順に蓄積し、次に、これらを「X」の数字で仕分けることになる。結果は、XYの数字に応じた順序の要素になる。

郵便処理の例では、郵便物は、典型的には、すでに識別されており、配達経路、およびそれらの経路の各々に沿った配達ポイントとして、このような基準に従って処理されることになる。この例では、仕分け基準のためのこのような「X-Y」指示子を使用して、「X」は、配達経路を示すことができ、「Y」は、その経路上の配達ポイントの順序を示すことができる。そのように仕分けした後、「2」経路上の第1の(「1」)配達ポイントに向けられた「2-1」郵便物は、「2」経路上の第3の(「3」)配達ポイントに向かう「2-3」郵便物の前に来る必要がある。

図1では、初期郵便物トレイ102は、当業者には知られている技法を使用して、特定の配達経路、およびこれらの経路のそれぞれの上の配達ポイントに仕分けられるように指定されている、仕分けされていない郵便物を含む。

初期トレイ102からの郵便物は、この例では従来の郵便物仕分け機を使用して、これらを最初に配達ポイント(「Y」値)によって仕分けるために、第1の仕分けパスを通過する。郵便物は、トレイ(または本明細書ではすべて「トレイ」と呼ぶ、ビン、棚、もしくは他の既知の保管デバイス)内に仕分けられる。トレイ106は、(「-1」によって示される)任意の配達経路上の第1の配達ポイントに関するすべての郵便物を受け取り、トレイ108は、(「-2」によって示される)任意の配達経路上の第2の配達ポイントに関するすべての郵便物を受け取り、トレイ110は、(「-3」によって示される)任意の配達経路上の第3の配達ポイントに関するすべての郵便物を受け取り、トレイ112は、(「-4」によって示される)任意の配達経路上の第4の配達ポイントに関するすべての郵便物を受け取る。各トレイ内の郵便物は、まだ経路によって仕分けられていない。

第1のパス104からの郵便物は、次に、それらを配達経路(「X」値)によって仕分けるために、第2のパス114上で仕分けられる。トレイ106〜112の各々は、第2の仕分けパス114に順に供給され、配達経路に基づいてトレイに仕分けられる。トレイ116は、(「1-」によって示される)第1の配達経路に関するすべての郵便物を受け取り、トレイ118は、(「2-」によって示される)第2の配達経路に関するすべての郵便物を受け取り、トレイ120は、(「3-」によって示される)第3の配達経路に関するすべての郵便物を受け取り、トレイ122は、(「4-」によって示される)第4の配達経路に関するすべての郵便物を受け取る。

トレイ106〜112の各々は、すでに配達ポイントによって分離されていたため、配達経路によって仕分ける第2の仕分けパスは、結果として、配達ポイント順に仕分けられたすべての郵便物をそれぞれが有するトレイ116〜122を有し、各トレイは、配達経路を含む。

この技法は、仕分け機によって処理されるトレイの数に基づいて、可能な配達ポイント/経路の数が制限されることに注意されたい。

原理的には、より多くの配達ポイントを配列する必要がある場合、追加の取出口が追加されてもよく、または追加の仕分けパスが追加されてもよい。例えば、10の利用可能な取出口を有する機械は、1,000の配達ポイントを、3パス動作で配列することができる。3パス配列仕分けでは、配列することができる配達ポイントの数は、第2のパス上の利用可能な取出口の数を乗算し、第3のパス上の利用可能な取出口の数を乗算した、第1のパス上の利用可能な取出口の数によって決定される。今日では、実際の仕分けアルゴリズムは、変化している可能性があるが、基数ソートの基本原理は、変わらないままである。

多パス仕分けから結果として生じる負の効果は、処理能力の低下である。例えば、100の取出口機械は、単一のパスで100の配達ポイントを配列することができる。1,000個/時間で動作する機械は、1時間半で500の郵便物を100の配達ポイントに配列することができる。

同じ速度で動作する10の取出口の機械が、2パス動作で使用される場合、2パス動作を使用する同じ500個が、配列するのに最低でも2倍の時間、または1時間かかることになる。したがって、2パス配列を行うための人員も増加することになる。取出口を追加することには、利用可能な床面積、取出口を動作させるための電力、および追加の取出口の資本費用に関する限界がある。

図2(a)は、2パス動作の第1のパスの後の、配列された郵便物の単純化された行列を示す。この例に関して、P1〜P10として示される10の取出口機械が使用され、従来の基数アルゴリズムが採用される。典型的には、各配達ポイントあたり2〜3.5の郵便物が存在する。郵便物は、第1のパス上でランダムな順序で機械に供給され、取出口内の任意の郵便物が、同じ取出口内の任意の他の郵便物に対して位置決めされてもよい。この図には示されていないが、配列41は、取出口1(P1)の第1の位置にあってもよい。郵便物は、2パス動作の第1のパス中に、郵便物の順序とは関係なく、グループに仕分けられる。取出口1内のグループ1は、任意の相対的順序での、配達ポイント1、11、21、31、41、51、61、71、81、91を有する複数の郵便物であってもよい。

図2(b)は、2パス動作の第2のパスの後の、配列された郵便物の単純化された行列を示し、矢印は、郵便物の特定のグループが、第1のパスから第2のパスにどのように移動するかを示す。図から分かるように、第1のパスのP1からの郵便物が、最初に供給される。矢印は、P1の郵便物が、第2のパス上の各取出口の第1の位置になることを示す。P1からのすべての郵便物が仕分けられた後、P2からの郵便物が、第1のパスのP1の郵便物の後の第2の位置に供給され、仕分けられることになる。この処理は、すべての郵便物が配列されるまで、P3の仕分けられた郵便物などで繰り返される。

開示された実施形態は、設定された数の取出口に対して配列することができる配達ポイントの数を増加させることができるシステムおよび方法を含む。

郵便物を配列する開示された方法の1つは、2パス郵便物仕分け動作の第1のパス上の郵便物を、従来の基数ソートより多くの配達ポイントに等しいグループに仕分ける工程を含む。方法は、第1のグループを第2のパスに供給する工程と、配達ポイントのサブセットを取出口に仕分ける工程と、配達ポイントの別のサブセットをバッファリングする工程とを含む。第2のパス上のグループ1内のすべての郵便物を仕分ける工程の完了に応じて、方法は、配列ポイントの保管されたサブセットを、配達ポイントの第1のサブセットの後に取出口に保管されるようにバッファから放出する工程と、すべての郵便物が配達ポイントに配列されるまで、すべての後続のグループに関する処理を、処理されるように繰り返す工程とを含む。

様々な実施形態は、以下により詳細に説明する仕分け装置を含み、仕分け装置は、郵便物のグループのサブセットを取出口に配送するための一次郵便物経路と、配達ポイントのグループのサブセットをバッファリング/保管デバイスに移すためのダイバータゲートと、保管デバイスから郵便物を取り出すためのピックオフ機構と、郵便物のサブセットを一次郵便物経路に合流させる郵便物経路と、装置の動作を制御する制御デバイスとを含む。

ダイバータゲートは、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第6,533,271B1号に記載されているように実装されてもよく、バッファリング/保管デバイスは、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第7,845,484B1号に記載されているように実装されてもよい。

図3Aは、開示された実施形態による仕分け動作の結果を表す単純化された行列を示し、2パス動作の第1のパスが示された後の配列された郵便物を示す。この例に関して、10の取出口の機械が使用され、本明細書で開示されるような「基数プラス」処理が使用される。

この例は、2倍乗数法が使用されることを示し、2倍乗数法は、配列することができる配達ポイントの有効数を2倍にする。第1のパスでは、郵便物は、奇数および偶数の20の配達ポイントの10のグループに仕分けられる。この例に示すように、取出口P1は、-1および-2の郵便物を受け取り、取出口P2は、-3および-4の郵便物を受け取る、などである。この例は、各取出口内の郵便物を仕分け順に示しているが、典型的な実装では、適切な郵便物は、各取出口に仕分けられるが、取出口自体では仕分けられないことに注意されたい。

従来の基数ソートと同様に、郵便物は、第1の取出口P1で始まり、次にP2、など、取出口順に、第2のパスに供給される。開示された実施形態によれば、グループ1の奇数の配達ポイントなどの第1のサブセットは、従来の基数ソートのように取出口に仕分けられることになり、グループ1の偶数の配達ポイントなどの第2のサブセットは、本発明の目的でバッファリングされることになる。

システムコントローラメモリは、この例では奇数の郵便物である、グループ1の第1のサブセットの最後の郵便物がいつ供給されたかを、どのくらい多くの郵便物が各サブセットにあるかを追跡することなどによって決定する。この例では、コントローラは、次に、供給機に、郵便物のピックオフを停止するように命令し、バッファに、この例では偶数の郵便物である、グループ1の第2のサブセットを空にして、仕分けセクションに移すように指示する。

グループ1のすべての偶数の郵便物が取出口に仕分けられたら、コントローラは、供給機に、P2からグループ2の郵便物をピックオフするように命令することになる。P2からの第1のサブセットの奇数配達ポイントが仕分けられることになり、第2のサブセットの偶数配達ポイントがバッファリングされることになる。この処理は、すべての配達ポイントが配列順になるまで、繰り返される。

図3Bは、開示された実施形態による、第2のパスが完了した後の、基数プラス処理の配列された配達ポイントを有する行列を示す。この時点では、すべての郵便物は、正しい順序で、正しいポケットに仕分けられており、システムは、従来のバッファリングされない2パス仕分けを使用して可能であるより2倍の数の配達ポイント/宛先を仕分けしている。

図4は、開示された実施形態による仕分け機械の一例である。

郵便物は、オペレータによって、スタックを供給機棚上に置くことによって、供給機410に入力される。供給機410のピックオフベルトは、郵便物を単一化する。輸送機420は、ピンチベルト技術を使用することなどによって、単一のファイル内の郵便物をエレベータ30に移動する。エレベータ430は、読取り機を含み、読取り機は、証印を読み取り、証印の結果をシステムコントローラ460に送信する。エレベータ430は、郵便物を水平位置にねじり、郵便物をnレベルの1つに進路変更し、郵便物をその元の垂直位置にねじり戻す。

郵便物が、バッファモジュール440に入ると、郵便物は、一次経路を通って、スタッカモジュール450内の割り当てられた取出口に移動する。本明細書に記載のように、局所またはシステムコントローラ460などのコントローラは、郵便物をバッファ供給機445に送るように、ダイバータ(diverter)ゲート410に、アクティブ化するように選択的に命令することになる。バッファ供給機445は、郵便物を保管する。

本明細書に記載のように条件が満たされた場合、システムコントローラ460は、郵便物を単一化するようにバッファ供給機445にコマンドを送信する。バッファ供給機445を出る郵便物は、ピンチベルトによって、一次経路に合流され、スタッカモジュール450の割り当てられた取出口に仕分けられるように移動する。

図5Aおよび図5Bは、本明細書に記載の仕分け機を実装するために、バッファモジュール440の一部として使用されてもよい、開示された実施形態によるバッファリングサブシステムのより詳細な図を示し、バッファ供給機445のより詳細な図を含む。図5Aでは、バッファモジュール440は、ダイバータゲート541を使用して、郵便物を、一次経路543、またはバッファ保管経路542に向ける。この図は、受け取り位置の支持ローラ組立品544、および保管されるべき郵便物を受け取るための閉じられた供給停止板546を示す。図は、一次郵便物経路への合流点547を示す。

図5Bは、供給位置の支持ローラ組立品544、および郵便物をバッファから合流点に、かつ、一次郵便物経路中に供給するための開位置の供給停止板546を示す。

様々な実施形態は、第2のパスのための適切なバッファ供給機容量を保証するために、特定の実装のために必要に応じて、ある範囲のバッファ供給機サイズを使用することができる。2つのサブセットを各トレイに分離するために、上記の奇数/偶数の例を使用し、奇数および偶数の配達ポイントのランダムな組み合わせを仮定して、偶数の郵便物のみがバッファリングされる。奇数の郵便物は、取出口に仕分けられる。偶数の郵便物は、複数のレベルに分割されることになる。各レベルは、バッファ保管デバイスを有することになる。バッファ容量Cは、奇数および偶数の分割を表す2で割られたグループの合計予測量Vgを取り、バッファ分割の数Lで割ることによって計算され得る。

均一の分布により、4レベルおよび4バッファを有し、80000の郵便物を160の第1のパスの取出口に配列する仕分け機械は、500の郵便物の平均グループサイズを有することになる。以下の例では、バッファ容量が計算される。

平均の一日の量より50%多い日の量を考慮すると、バッファの必要な容量は、63*1.5≒94郵便物になる。平均して、1フィートの手紙郵便物は、215個である。100の郵便物の容量を有するバッファの物理的な保管長さは、6インチ未満である。参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第7,845,484号は、バッファリングするためのデバイス、および保管空間は、既存の取出口のサイズに等しいきわめてコンパクトな設置面積で実装され得ることを教示している。

一実施形態では、バッファ容量は、2倍の数の配達ポイントを配列するための処理能力の低下を決定するために使用され得る。

図6は、本明細書に記載の技法を使用する仕分け処理のタイミングの一例を示す。第2のパスは、時刻t1に、G1として表される第1のパスへの、仕分けられた郵便物の第1のグループの供給によって開始する。すべての郵便物が第1のグループから仕分けられた場合、時刻t2に、システムコントローラは、供給機に郵便物のピックオフを停止するように命令し、バッファ供給機に空にするように命令する。すべてのバッファが空である場合、時刻t3に、信号がシステムコントローラに送信され、システムは、供給機からの郵便物のピックオフを再び開始する。時刻t4に、第2のグループG2は、仕分けられることになり、バッファは、第2のグループのために空にされている。この処理は、すべてのグループが仕分けられ、郵便物が配列されるまで繰り返される。

36,000個/時間で動作する機械は、約2.22時間、すなわち2時間13.2分で、80,000個の郵便物を処理することができる。160のグループが存在する場合、バッファは、160回空にされる必要がある。63の平均個数を有するバッファを空にする時間は、本例では6.3秒である。80,000個を配列するために、160*6.3秒=1,008秒、すなわち追加の16.8分。80,000個を配列するための合計の有効動作時間は、2時間29.8分になる。実効処理能力は、36,000個/時間から、毎時32,000個に減少するが、仕分けられた配達ポイントの数は、2倍になった。

図7は、開示された実施形態による、分散制御システムアーキテクチャおよびその動作の単純化された例を示す。以下の要素のそれぞれは、シリアル通信、イーサネット（登録商標）もしくは他の方法を介するネットワーク化、無線通信、または他の方法を使用して、互いに通信し合うことができる。

制御システムは、システムコントローラ710、供給機コントローラ720、エレベータ読取り機コントローラ730、バッファモジュールコントローラ740、およびスタッカモジュールコントローラ750を含むことができる。当業者によって理解されるように、システムは他の従来の郵便物処理および仕分けハードウェアおよびコントローラを含むこともできる。

システムコントローラ710は、例えば、プロセッサおよびアクセス可能なメモリを有するデータ処理システムを使用して実装されてもよい。

供給機コントローラ720、および本明細書に記載の他のコントローラは、いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)として実装されてもよい。供給機コントローラ720は、センサ入力/出力、ピックオフ制御部、およびモータ制御部などの要素を含むことができ、または制御することができる。

エレベータ読取り機コントローラ730は、証印読取り機、ダイバータ、センサ入力/出力、およびモータ制御部などの要素を含むことができ、または制御することができる。バッファモジュールコントローラ740は、ダイバータレベル、バッファ制御部、センサ入力/出力、およびモータ制御部などの要素を含むことができ、または制御することができる。スタッカモジュール制御部750は、スタッカモジュールなどの要素を含むことができ、または制御することができる。

第1のパスでは、供給機コントローラ720は、郵便物を単一化するようにピックオフ制御部に命令する。郵便物は、カメラを通過し、カメラは、証印読取り機の一部であり、エレベータ読取り機コントローラ730を介して、仕分け情報をシステムコントローラ710に送信する。システムコントローラ710は、仕分け情報を、メモリにロードされた仕分けプランと比較し、宛先割り当てを郵便物に割り当て、データパケットをエレベータ読取り機コントローラ730に送信する。

エレベータ読取り機コントローラ730は、郵便物の物理的な位置を追跡し、郵便物を4つのレベルのうちの1つに送るようにゲートを作動させるように、3つのダイバータ回路のうちの1つに命令することになる。エレベータ読取り機コントローラ730は、追跡およびデータパケット情報を、バッファモジュールコントローラ740に引き渡すことになる。バッファモジュールコントローラ740は、追跡およびデータパケットを、スタッカモジュールコントローラ750に渡す。宛先に向けられると、郵便物は、取出口に進路変更されるまで、一次ピンチベルト経路を移動することになる。順序および宛先取出口情報は、システムコントローラ710のメモリに書き込まれ、テーブルがコンパイルされる。

第2のパスでは、グループに仕分けられた郵便物が、供給機によって、順にシステムに供給される。証印情報は、システムコントローラ710に送信される。システムコントローラ710は、現在のグループをサブセットに分割するために、パス1テーブル、および取得された仕分け情報を使用する。サブセットAは、取出口への一次ベルト経路内の宛先取出口を割り当てられることになる。サブセットBは、バッファ供給機の1つを介して宛先取出口を割り当てられ、バッファ供給機では、郵便物は、現在のパス1グループのすべてが仕分けされるまで、保管されることになる。オーダ郵便物は、バッファ供給機に送信され、宛先取出口情報は、システムコントローラ710、およびバッファモジュールコントローラ740のメモリに書き込まれ、バッファテーブルがコンパイルされる。システムコントローラ710は、グループが処理された後に、供給機ピックオフを停止し、バッファ供給機に、保管された郵便物を空にするように命令する。すべてのバッファ供給機内のすべての保管された郵便は、一次郵便物経路に導入され、バッファテーブル情報を使用して、宛先取出口に送られる。

すべての郵便物がいつバッファ供給機の外から出て、それらが空になるかを、コントローラのメモリは、予測する。サブセットBの最後の郵便物が、処理するためにいつ次のグループの下流になるかを、コントローラは、計算し、処理すべき次のグループの処理を開始するために、コマンドが、供給機ピックオフに送られる。制御システムの一実施形態では、コントローラのメモリおよび追跡情報は、バッファ供給機からの保管された郵便物を仕分けるために使用される。別の実施形態では、バッファ供給機からの保管された郵便物を仕分けるために、証印読取り機が、バッファ供給機の下流で、コントローラのメモリおよび追跡情報と組み合わせて使用される。処理は、仕分けられるべき後続のすべてのパス1グループのために繰り返される。

開示された実施形態は、明確な技術的利点を提供する。例えば、本明細書に記載のシステムおよび処理は、郵便サービスが、複数の区域のための配列動作をまとめることを可能にする。典型的には、区域は、異なる場所に位置する施設によってサービスされる地理的領域である。したがって、区域がまとめられると、配列されていない郵便物は、施設によって分離されなければならない。配列されていない郵便物の例は、例外、ホールドアウト、および配達人順路仕分け郵便物である。

例えば、30人の配達人を有する区域は、25人の配達人を有する区域とまとめられる。第1のパス中、55の取出口は、配達人順路仕分けのために必要とされるため、配列のために使用することができない。加えて、例外のために必要な8の取出口が存在する。それらの取出口に向かうのは非常にわずかな量しか存在せず、第1のパスの取出口利用率を増加させるための方法は、有利であろう。200の取出口の機械構成では、55人の配達人および16の例外取出口を有するシステムのための従来の基数乗数法は、129*200になる。

さらに、様々な実施形態では、第1のパスの終了まで配達順路郵便物および/または例外をバッファリングし、第1のパスの完了後、バッファに保管された郵便物を放出することによって、第1のパス上の郵便物を配列するために利用可能な取出口の数を増加させるために、バッファストレージが、第1のパス上で使用される。異なる施設に行く郵便物は、別の郵便物に行く郵便物の後ろになることになる。オペレータは、異なる施設への必要な分割を決定するために、仕分けられた郵便物をこれらの取出口にフィンガリング(fingering)する技法を使用することになる。

図8は、開示された実施形態による処理のフローチャートを示す。この処理で参照される「システム」は、郵便物仕分け機、またはその他など、郵便物処理システムとして実装されてもよく、上述したような構成要素、ならびに当業者には知られている他の郵便物取り扱いおよび処理構成要素を含むことができる。「郵便物」は、米国郵政公社、ならびに民間の配達業者および配送サービスを含む、公私の郵便物処理業者によって本明細書に記載のように処理され得る、あらゆる手紙、フラット、小包、パッケージ、または他の物を指す。

システムは複数の取出口に仕分けられるべき複数の郵便物を受け取る(ステップ805)。

複数の第1のパスの仕分け基準を、複数の第1のパスの取出口の各々に割り当てる(ステップ810)。第1のパスの仕分け基準は、少なくとも第1の仕分け基準および第2の仕分け基準を含む。このステップは、それぞれの第1のパスの取出口に関して、第1の仕分け基準を偶数仕分け基準として割り当て、第2の仕分け基準を奇数仕分け基準として割り当てるように、2つの第1のパスの仕分け基準を、それぞれの第1のパスの取出口に割り当てるステップを含むことができる。それぞれの第1のパスの取出口のための2つの第1のパスの仕分け基準は、例えば、2パス基数ソートの第1のパスのための2つの仕分け数字であってもよく、具体的には、ZIPコードなどの宛先コードの2つの数字であってもよい。第1のパスの仕分け基準は、配列グループを定義するために使用されてもよい。

システムは、第1のパス内の郵便物を仕分ける(ステップ815)。このステップは、それぞれの少なくとも2つの第1のパスの仕分け基準のいずれかと一致する郵便物のそれぞれを、それぞれの第1のパスの取出口に送ることによって、すべての郵便物を複数の第1のパスの取出口に仕分けるステップを含むことができる。

システムは、少なくとも1つの第2のパスの仕分け基準を、複数の第2のパスの取出口の各々に割り当てる(ステップ820)。第2のパスの取出口は、第1のパスの取出口と同じ取出口であってもよい。第2のパスの仕分け基準は、例えば、2パス基数ソートの第2のパスのための別の数字であってもよく、具体的には、ZIPコードなどの宛先コードの数字であってもよい。

システムは、第1の仕分け基準に一致するそれぞれの第1のパスの取出口内の郵便物を、バッファに移す(ステップ825)。具体的には、このステップは、それぞれの第1のパスの取出口内の郵便物の各々を、システム内に、自動的にまたは手動で再供給するステップを含むことができる。バッファに移された郵便物は、第1のパスの取出口内の郵便物の第1のサブセットである。第1のパスの取出口のそれぞれに関する郵便物は、第1のパスの取出口の仕分け順に、バッファ内でまとめることができる。

システムは、第2のパスの仕分け基準に従って、第2の仕分け基準に一致するそれぞれの第1のパスの取出口内の郵便物を、第2のパスの取出口に仕分ける(ステップ830)。これらの郵便物は、第1のパスの取出口からの郵便物の第2のサブセットである。具体的な実施形態では、ステップ820およびステップ825は、それぞれの第1のパスの取出口に関して並行して実行され、それぞれの第1のパスの取出口を順次に処理するように繰り返され、このようにして、それぞれの第1のパスの取出口からの郵便物が、システムによって処理されると、いくつかの郵便物が、バッファに、第1のサブセットとして送られ、他の郵便物が、宛先の第2のパスの取出口に仕分けられる。

システムは、第2のパスの仕分け基準に従って、バッファ内の郵便物を、第2のパスの取出口に仕分ける(ステップ835)。

処理は、終了する(ステップ840)。この時点で、第2のパスの取出口の各々は、仕分けられた郵便物を順に含む。具体的な例では、それぞれの第2のパスの取出口は、ここで、宛先基数ソートで2つの宛先の組(それぞれが、2つの数字を有する)に適切に仕分けられた郵便物を含む。

図9は、開示された実施形態による処理のフローチャートを示す。この処理で参照される「システム」は、郵便物仕分け機、またはその他など、郵便物処理システムとして実装されてもよく、上述したような構成要素、ならびに当業者に既知の他の郵便物取り扱いおよび処理構成要素を含むことができる。

システムは、仕分けされるべき複数の郵便物を受け取る(ステップ905)。

第1のパスでは、システムは、郵便物を配列グループに仕分ける(ステップ910)。

第2のパスでは、システムは、各配列グループ内の郵便物の第1のサブセットを保管し(ステップ915)、各配列グループ内の郵便物の第2のサブセットを、複数の取出口に仕分ける(ステップ920)。いくつかの実施形態では、郵便物の第1のサブセットは、偶数仕分け基準を有することができ、郵便物の第2のサブセットは、奇数仕分け基準を有することができる。

システムは、ステップ915およびステップ920を、配列グループごとに、グループ順に繰り返す(ステップ925)。

システムは、配列グループの各々からのまとめられた第1のサブセットの保管された郵便物を、複数の取出口に仕分ける(ステップ930)。いくつかの実施形態では、各グループからの郵便物の第1のサブセットは、グループ順に従って、バッファ内に一緒に保管される。

処理が終了する(ステップ935)。この時点で、取出口の各々は、仕分けられた郵便物を順に含む。具体的な例では、それぞれの第2のパスの取出口は、ここで、宛先基数ソートで適切に仕分けられた郵便物を含む。

上記の例のように奇数/偶数分割を使用することは、単に、本明細書に開示されたシステムおよび方法の使用の一例である。配達ポイントの流れを分割する他の方法が存在することは、当業者に知られている。例えば、低密度の配達ポイント、または隣接する配達ポイントのグループを抽出し、バッファリングする。いくつかの実施形態が、上記の詳細な説明に記載され、添付図面に示されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されず、本発明の要旨から逸脱することなく、多数の再構成、置換、および変更が可能であることは、当業者には理解されるであろう。このような変更形態は、特許請求の範囲に表される本発明の範囲内である。

様々な実施形態は、フラット郵便物を仕分けるための方法およびシステムを含む。方法は、順序付けられるべき郵便物を供給するステップと、郵便物ごとに証印情報について走査するステップと、次に、多パス動作で、コンピュータ化された制御システムによって実装される仕分け方式に従って、複数の取出口に進路変更するステップとを含む。いくつかの実施形態では、多パス郵便物仕分け動作の第1のパスでは、郵便物は、配列グループに仕分けられ、グループは、グループ順に、後続のパスに供給される。各グループは、後続のパスの間にサブグループに分割され、1つのサブグループは、複数の取出口に仕分けられ、1つまたは複数のサブグループは、一時的に保管される。方法は、保管された郵便物を複数の取出口に仕分けるステップと、多パス動作で後続のグループのための動作を繰り返すステップとを含み、このようにして、所与の数の取出口を有する多パス動作で配列することができる配達ポイントの数を増加させる。

様々な実施形態では、保管デバイスは、バッファ供給機であり、バッファ保管容量は、Vg/2*1/L=Cで計算される。様々な実施形態では、一次郵便物経路およびバッファ保管郵便物経路が存在し、バッファ保管郵便物経路は、一次郵便物経路に合流する。様々な実施形態では、システムは、グループをサブグループに分割し、グループのピックオフおよび単一化のタイミングを制御する。様々な実施形態では、システムは、バッファストレージからフラットメールを空にするタイミングを制御することができ、どの郵便物をバッファリングするのかを決定することができ、郵便物をバッファ供給機に進路変更することができる。様々な実施形態では、奇数の配達ポイントは、1つのサブグループであり、偶数の配達ポイントは、別のサブグループである。様々な実施形態では、第1のパス内の郵便物をバッファリングすることは、郵便物を多パス動作で配列するために、追加の取出口を提供するために使用される。

本開示は、完全に機能するシステムの文脈で説明を含むが、当業者は、本開示の機構の少なくとも一部は、本明細書に開示されるような方法をシステムに実行させるような、機械使用可能な、コンピュータ使用可能な、またはコンピュータ可読の、任意の様々な形態の媒体内に含まれるコンピュータ実行可能命令の形態で配信可能であること、ならびに本開示は、命令、または配信を実際に実行するために利用される信号担持媒体もしくは記憶媒体の特定の形式にかかわらず、等しく適合することを理解するであろうということに注意することが重要である。機械使用可能/可読、またはコンピュータ使用可能/可読媒体の例は、不揮発性の、読取り専用メモリ(ROM)など、ハードコーディングされた形式の媒体、または消去可能な、電気的にプログラム可能な読取り専用メモリ(EEPROM)、ならびにフロッピー(登録商標)ディスクおよびハードディスクドライブなど、ユーザ記録可能な形式の媒体、コンパクトディスク読取り専用メモリ(CD-ROM)またはデジタル多用途ディスク(DVD)を含む。具体的には、コンピュータ可読媒体は、本明細書に添付の特許請求の範囲で限定されない限り、一時的な媒体および非一時的媒体を含むことができる。

本開示の例示的な実施形態が、詳細に説明されているが、当業者は、本明細書に開示された様々な変更、置換、変形、および改良が、その最も広い形態で本開示の要旨および範囲から逸脱することなく行われてもよいことを理解するであろう。さらに、様々な実施形態では、上記のステップは、特に指定されない限り、同時に、順次に、もしくは異なる順序で実行されてもよく、または省略されてもよい。

本出願の記載のいずれも、任意の特定の要素、ステップ、または機能が、特許請求の範囲に含まれなければならない本質的な要素であることを意味するとして読まれるべきではない。特許される主題の範囲は許可される特許請求の範囲でのみ定義される。さらに、これらの特許請求の範囲のいずれも、正確な「するための手段」という単語に分詞が続かない限り、35USC§112の第6段落を援用することを意図していない。

102 初期郵便物トレイ
104 第1のパス
106 トレイ
108 トレイ
110 トレイ
112 トレイ
114 第2のパス
116 トレイ
118 トレイ
120 トレイ
122 トレイ
410 供給機
420 輸送機
430 エレベータ
440 バッファモジュール
445 バッファ供給機
450 スタッカモジュール
460 システムコントローラ
541 ダイバータゲート
542 バッファ保管経路
543 一次経路
544 支持ローラ組立品
546 供給停止板
547 合流点
710 システムコントローラ
720 供給機コントローラ
730 エレベータ読取り機コントローラ
740 バッファモジュールコントローラ
750 スタッカモジュールコントローラ

Claims (18)

1. 郵便物仕分け機械によって実行される方法であって、
   前記郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取る工程と、
   前記郵便物を複数の配列グループに仕分ける工程であって、各配列グループは前記複数の郵便物のうち奇数番号の郵便物の第1のサブセットと前記複数の郵便物のうち偶数番号の郵便物の第2のサブセットとから成るトレイを含む、工程と、
   各配列グループ内の前記偶数番号の郵便物の第2のサブセットを保管する工程と、
   各配列グループ内の前記奇数番号の郵便物の第1のサブセットを複数の取出口に仕分ける工程とを含み、前記第2のサブセットを保管する工程および前記第1のサブセットを仕分ける工程が、配列グループごとに、それぞれをグループ順に順次に処理することによって実行され、
   前記方法は、前記保管された第2のサブセットの郵便物を前記複数の取出口に仕分ける工程をさらに含む、
   方法。
2. 各グループからの郵便物の前記第2のサブセットが、グループ順に従って、バッファ内に一緒に保管される、請求項1に記載の方法。
3. 前記取出口内の前記郵便物が、宛先仕分け順に仕分けられる、請求項1に記載の方法。
4. 郵便物仕分け機械によって実行される方法であって、
   前記郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取る工程と、
   複数の第1のパスの仕分け基準を、複数の第1のパスの取出口の各々に割り当てる工程であって、前記第1のパスの仕分け基準が、少なくとも第1の仕分け基準および第2の仕分け基準を含む、工程と、
   前記仕分け基準に従って、第1のパス内の前記郵便物を前記第1のパスの取出口に仕分ける工程であって、前記取出口の各々は前記複数の郵便物のうち奇数番号の郵便物の第1のサブセットと前記複数の郵便物のうち偶数番号の郵便物の第2のサブセットとから成るトレイを含む、工程と、
   少なくとも1つの第2のパスの仕分け基準を、複数の第2のパスの取出口の各々に割り当てる工程と、
   前記第1の仕分け基準に一致する各々の第1のパスの取出口の前記偶数番号の郵便物の第2のサブセットを、バッファに移す工程と、
   前記第2のパスの仕分け基準に従って、前記第2の仕分け基準に一致する各々の第1のパスの取出口の前記奇数番号の郵便物の第1のサブセットを、前記第2のパスの取出口に仕分ける工程と、
   前記第2のパスの仕分け基準に従って、前記バッファ内の前記郵便物の第2のサブセットを前記第2のパスの取出口に仕分ける工程と
   を含む、方法。
5. 前記郵便物が、前記第1のパスの取出口から再供給され、前記第2のパスの取出口が、前記第1のパスの取出口と同じ物理的取出口である、請求項4に記載の方法。
6. 各々の第1のパスの取出口のための前記第1および第2の仕分け基準が、2パス基数ソートの第1のパスのための2つの仕分け数字である、請求項4に記載の方法。
7. 各々の第1のパスの取出口のための前記第1および第2の仕分け基準が、宛先コードの2つの数字である、請求項4に記載の方法。
8. 前記第1の仕分け基準に一致する各々の第1のパスの取出口に関する前記郵便物が、前記バッファ内で、前記第1のパスの取出口の仕分け順にまとめられる、請求項4に記載の方法。
9. 少なくとも1つのコントローラと、
   複数の郵便物を受け取るように構成された供給機と、
   複数の取出口と
   を備える郵便物仕分け機械であって、
   前記郵便物を複数の配列グループに仕分けることであって、各配列グループは前記複数の郵便物のうち奇数番号の郵便物の第1のサブセットと前記複数の郵便物のうち偶数番号の郵便物の第2のサブセットとから成るトレイを含むことと、
   前記偶数番号の郵便物の第2のサブセットを、バッファ供給機内の前記複数の配列グループとは異なる各配列グループに保管することと、
   各配列グループ内の前記奇数番号の郵便物の第1のサブセットを、前記複数の取出口に仕分けることと
   を行うように構成され、前記第2のサブセットを保管することおよび前記第1のサブセットを仕分けることが、配列グループごとに、それぞれをグループ順に順次に処理することによって実行され、
   前記郵便物仕分け機械が、前記保管された第2のサブセットの郵便物を、前記バッファ供給機から前記複数の取出口に仕分けることをさらに行うように構成される、
   郵便物仕分け機械。
10. 各々の配列グループ内の前記郵便物の前記第2のサブセットを前記バッファ供給機に進路変更するように構成されたダイバータゲートをさらに備える、請求項9に記載の郵便物仕分け機械。
11. 前記バッファ供給機が、前記郵便物の前記保管された第2のサブセットを単一化し、前記単一化された郵便物を、前記郵便物仕分け機械の一次輸送経路に移すように構成される、請求項9に記載の郵便物仕分け機械。
12. 前記バッファ供給機が、
    

    

    に従って計算されたバッファ容量Cを有し、ここで、Vgは、前記郵便物の合計予測量を表し、Lは、バッファ分割の数を表す、請求項9に記載の郵便物仕分け機械。
13. 少なくとも1つのコントローラおよび複数の取出口を有する郵便物仕分け機械の動作を制御するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令が格納された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラム命令が、前記郵便物仕分け機械に、
    前記郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取ることと、
    前記郵便物を複数の配列グループに仕分けることであって、各配列グループは前記複数の郵便物のうち奇数番号の郵便物の第1のサブセットと前記複数の郵便物のうち偶数番号の郵便物の第2のサブセットとから成るトレイを含むことと、
    前記偶数番号の郵便物の第2のサブセットをバッファ供給機内の前記複数の配列グループとは異なる各配列グループに保管することと、
    各配列グループ内の前記奇数番号の郵便物の第1のサブセットを、前記複数の取出口に仕分けることと
    を行わせ、前記第2のサブセットを保管することおよび前記第1のサブセットを仕分けることが、配列グループごとに、それぞれをグループ順に順次に処理することによって実行され、
    前記プログラム命令が、前記郵便物仕分け機械に、前記保管された第2のサブセットの郵便物を、前記複数の取出口に仕分けることをさらに行わせる、
    コンピュータ可読記憶媒体。
14. 各グループからの郵便物の前記第2のサブセットが、グループ順に従って、バッファ内に一緒に保管される、請求項13に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
15. 前記取出口内の前記郵便物が、宛先仕分け順に仕分けられる、請求項13に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
16. 少なくとも1つのコントローラおよび複数の取出口を有する郵便物仕分け機械の動作を制御するように1つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令が格納された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラム命令が、前記郵便物仕分け機械に、
    前記郵便物仕分け機械の入力部で複数の郵便物を受け取ることと、
    複数の第1のパスの仕分け基準を、前記複数の取出口の各々に割り当てることであって、前記第1のパスの仕分け基準が、少なくとも第1の仕分け基準および第2の仕分け基準を含む、割り当てることと、
    前記仕分け基準に従って、第1のパスの前記郵便物を前記取出口に仕分けることであって、前記取出口の各々は前記複数の郵便物のうち奇数番号の郵便物の第1のサブセットと前記複数の郵便物のうち偶数番号の郵便物の第2のサブセットとから成るトレイを含むことと、
    少なくとも1つの第2のパスの仕分け基準を、前記複数の取出口の各々に割り当てることと、
    前記第1の仕分け基準に一致する各取出口の前記偶数番号の郵便物の第2のサブセットを、バッファに移すことと、
    前記第2のパスの仕分け基準に従って、前記第2の仕分け基準に一致する各取出口の前記奇数番号の郵便物の第1のサブセットを、第2のパスの取出口に仕分けることと、
    前記第2のパスの仕分け基準に従って、前記バッファ内の前記郵便物の第2のサブセットを前記取出口に仕分けることと
    を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。
17. 前記第1および第2の仕分け基準が、2パス基数ソートの第1のパスのための2つの仕分け数字である、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
18. 前記第1および第2の仕分け基準が、宛先コードの2つの数字である、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

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