[发明专利]一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法

说明书

本发明公开了一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，通过构建基于图卷积的编码器；构建基于注意力机制的解码器；强化学习训练循环包装箱配送调度模型；使用训练好的配送调度模型求解循环包装箱配送调度问题。

技术领域

本发明涉及循环包装箱多节点配送调度技术领域，具体是一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法。

背景技术

零部件供应链以下游整机制造企业为核心，协同上游零部件供应商、零部件物流商、包装箱提供商形成了上下游协作的功能网链结构。零部件供应是生产制造启动的基础和条件，也是产品销售、服务与各类物流活动的起点，其运行效率、质量和运营成本将对上下游生产企业的竞争能力产生直接的影响。其中，零部件物流是影响供应链整体运作成本与效能的关键因素。

零部件供应物流中，包装箱主要作为零部件的附属物，在运输、装卸、仓储等过程中起保护作用。由于零部件具有标准化程度高、结构相对精密，以及物流、库存环境要求高等特点，相较于普通快递物流包装箱、电商物流包装箱，零部件物流对包装箱的质量和设计要求更高，制造成本也居高不下。传统零部件供应物流常采用木质、纸质或普通塑料材质包装箱，一般使用几次后即需报废，生命周期短，不能多次循环使用，除了导致物流成本高昂外，对环境和资源造成大量的污染和浪费。

在零部件供应商降低包装箱成本需求和国家发展可循环包装以及绿色物流的政策、法规的共同推动下，第三方循环包装箱提供商应运而生。该类企业专门为零部件供应或整机制造企业提供零部件供应过程中的包装箱，这类模式一方面使得零部件供应和整机企业均无需购买包装箱，只需支付服务费即可在一定时间内重复、无限次的使用包装箱，大大降低了其多次购买和运营管理的成本；另一方面，包装箱提供商以一对多模式对一定数量的包装箱进行运营管理，专注于将包装箱在各客户群体节点间进行流转，箱体成本是其经营成本中占比最大的部分。因此，在包装箱质量和数量一定的情况下，被服务群体或节点越多、箱体流转越快，经营成本就会大大降低，利润率也会大大提升。可见，这是一种多方共赢的模式，已成为第三方物流细分领域重要的发展方向。显然，“降本”是其业务运营的关键，也是第三方循环包装箱提供商生存发展核心根本。而投入更少量的包装箱为更多的零部件供应链主体提供服务才是实现降本、达到增效的根本途径。循环包装箱在多个零部件供应商节点间的高效调度是实现其快速循环流转的基础支撑，所以循环包装箱的高效配送调度成为第三方包装箱提供商亟需解决的关键任务。为此，第三方循环包装箱提供商往往配置大批管理人员开展包装箱的调度工作。但随着零部件供应循环包装箱需求量的逐渐增多、被服务主体和物流节点愈加庞大，相关的业务数据也呈指数级增长，仅仅依靠人工经验和传统规划方法已无法快速、有效的进行配送调度安排。在大规模数据和节点网络环境下，如何在多需求节点间进行有效的包装箱配送调度已成为困扰循环包装箱提供商的一大难点问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中提出的问题，提供了一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，采用空间域k邻近的图卷积构建编码器、使用多种注意力机制构建编码器，模型训练时采用数据随机生成及强化学习方法，能在摆脱对数据集依赖的情况下，加快计算速度、提高求解质量。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种基于图卷积的零部件供应循环包装箱配送调度方法，包括以下步骤：

(1)构建基于图卷积的编码器；

(2)构建基于注意力机制的解码器；

(3)强化学习训练循环包装箱配送调度模型；

(4)使用训练好的配送调度模型求解循环包装箱配送调度问题。