[发明专利]一种保温箱运输在线管理平台

权利要求书

1.一种保温箱运输在线管理平台，其特征在于：包括由保温箱体、箱内各环境信息采集传感器、网络通信模块、云端服务器组成的保温箱环境监控系统和由GNSS定位系统、网络通信模块、云端服务器、调度规划器组成的物流调度系统；所述保温箱环境监控系统根据蓄冷区内温度变化情况，测算蓄冷量的剩余百分比，并通过所述物流调度系统实现冷链运输过程实时监测和物流车辆的任务调度；

所述物流调度系统在运输任务分配环节中，调度规划器在云端服务器上运行调度算法，实现物流车辆的任务调度，用户可通过终端软件发布果蔬运输任务，云端服务器通过运输任务，预估运输任务所需冷量，结合物流车上保温箱的剩余蓄冷量预测情况、物流车的定位信息，建立距离最近、蓄冷量与任务距离匹配最优的多目标模型，并利用多目标优化算法求解；

所述调度算法通过调度模型进行计算，该调度模型以保温箱蓄冷板剩余冷量与运输任务距离匹配程度、物流车与运输任务起点距离远近为评价目标，其建模步骤如下：

S1：用户在终端软件上选择果蔬运输的重量、起点、终点，云端服务器计算出此次运输任务需耗费的大致冷量Q_g，Q_g＝F(m，t)，其中m是果蔬重量，t是运输时间，假设车速恒定、运输起点S、终点G已知，则运输时间可知；

S2：云端服务器搜索与本次运输任务所需冷量接近的保温箱，将其保温箱蓄冷量记为Q_S；

S3：得出以运输过程蓄冷量匹配最优的目标函数：f₁＝min|Q_g-Q_S|；

S4：云端服务器根据本次运输任务的起点坐标为S，搜索与本次运输任务起点距离较近的物流车，其坐标点为S’；

S5：得出以运输任务起点距离最近的目标函数f₂＝min|d(S，S′)|，其中函数d选用简单的曼哈顿距离函数；

S6：运输任务调度的最优化数学模型如下：

minF(m，S，G，Q_S)＝h₁*f₁+h₂*f₂；

其中h₁、h₂为权重因子，可根据实际需求进行设置；threshold为冷量差的一个阈值，保温箱的剩余冷量与运输任务所需冷量之差要大于设定阈值。

2.根据权利要求1所述的保温箱运输在线管理平台，其特征在于：所述网络通信模块与所述保温箱体内的控制器相连接，将所述保温箱体内环境信息、物流车定位信息上传至云端服务器。

3.根据权利要求1所述的保温箱运输在线管理平台，其特征在于：所述云端服务器将采集到的所述保温箱体内环境信息进行存储，利用大数据分析技术、数据可视化技术，使得平板、手机用户终端对整个冷链运输过程实时监测。

4.根据权利要求1所述的保温箱运输在线管理平台，其特征在于：所述保温箱体的果蔬冷藏区安装温湿度传感器、氧气、二氧化碳传感器，蓄冷区安装温湿度传感器，箱门安装光电接近开关，通风道安装风机，通过嵌入式控制器对果蔬冷藏区温度的监测与调控，并根据箱内氧气、二氧化碳气体浓度变化监测果蔬运输过程的品质。

5.根据权利要求4所述的保温箱运输在线管理平台，其特征在于：所述保温箱体的嵌入式控制器与网络通信模块连接，利用无线网络技术把箱内温湿度、气体组成信息、箱门开闭状态、风机调速情况、蓄冷板冷量的剩余情况、物流车的实时位置信息发送到管理平台云端服务器。

6.根据权利要求1所述的保温箱运输在线管理平台，其特征在于：所述保温箱环境监控系统安装温度传感器获取蓄冷区内温度变化情况，基于蓄冷剂与空气的换热特性，根据空气温度的变化计算蓄冷剂与空气的换热速度，利用蓄冷剂固液两相的热容变化，换算成蓄冷剂的潜热剩余量，转化为蓄冷量的剩余百分比，并在冷量不足时提醒及时更换蓄冷板。

7.一种保温箱运输调度模型，所述调度模型以权利要求1中保温箱蓄冷板剩余冷量与运输任务距离匹配程度、物流车与运输任务起点距离远近为评价目标建立调度模型，其特征在于：其建模步骤如下：

S1：用户在终端软件上选择果蔬运输的重量、起点、终点，云端服务器计算出此次运输任务需耗费的大致冷量Q_g，Q_g＝F(m，t)，其中m是果蔬重量，t是运输时间，假设车速恒定、运输起点S、终点G已知，则运输时间可知；

S2：云端服务器搜索与本次运输任务所需冷量接近的保温箱，将其保温箱蓄冷量记为Q_S；

S3：得出以运输过程蓄冷量匹配最优的目标函数：f₁＝min|Q_g-Q_S|；

S4：云端服务器根据本次运输任务的起点坐标为S，搜索与本次运输任务起点距离较近的物流车，其坐标点为S’；

S5：得出以运输任务起点距离最近的目标函数f₂＝min|d(S，S′)|，其中函数d选用简单的曼哈顿距离函数；

S6：运输任务调度的最优化数学模型如下：

minF(m，S，G，Q_S)＝h₁*f₁+h₂*f₂；

其中h₁、h₂为权重因子，可根据实际需求进行设置；threshold为冷量差的一个阈值，保温箱的剩余冷量与运输任务所需冷量之差要大于设定阈值。