[发明专利]一种快递配送过程中处理新增取件需求的动态调度方法

摘要

本发明提出一种快递配送过程中处理新增取件需求的动态调度方法，属于车辆智能优化调度技术领域。针对当前快递公司配送车辆空载率高而新增取件需求又无法及时满足的问题，提出一种批量调度与紧急调度相结合的快递同时取送件动态调度方法。本方法的具体实现步骤如下：1.配送中心接收新增取件需求；2.选择调度模式；3.确定调度时刻；4.确定调度范围；5.确定新增取件需求的插入位置，不能插入到当前路线的由配送中心指派车辆完成；6.调度范围内进行局部路径优化。

主权项

一种快递配送过程中处理新增取件需求的动态调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据调度间隔时间、新增取件需求数量及紧急程度，选择批量调度或紧急调度的调度模式，确定调度时刻。进一步包括以下步骤：1‑1识别是否有紧急需求。若是，采取紧急调度模式，确定紧急调度模式的调度时刻。进一步包括以下步骤：1‑1‑1识别是否存在紧急需求：设新增取件需求i的订单提交时间为STi，快递公司承诺给客户的上门取件最长等待时间为Ts，配送中心到新增取件需求i所在位置的车辆行驶时间为toi，应急预留时间为tr，对于尚未安排上门取件车辆的新增取件需求i，可以先假定需求i无法在批量调度模式下完成调度，确定其最晚调度时刻tli=STi+Ts-toi-tr]]>识别是否存在紧急需求的方法如下：假设当前时刻为tnow，若tnow大于新增取件需求i的最晚调度时刻即tnow>tli]]>则新增取件需求i即为紧急需求，需要进行紧急调度。1‑1‑2确定紧急调度模式的调度时刻识别紧急需求后，直到需求i完成调度前，大于等于tnow的任意未来时刻tf均为需求i的紧急调度时刻，即在紧急调度模式下的动态调度时刻tE(n)为：tE(n)={tf|tf>tli}]]>1‑2在没有紧急需求的情况下，判定是否满足批量调度模式的开始调度条件，若是，采用批量调度模式，确定批量调度模式的调度时刻。进一步包括以下步骤：批量调度模式包括两种子模式：批量调度(T)模式和批量调度(Q)模式。假设τ(n)为第n次动态调度的调度时刻，Tmax为动态调度最大间隔时间，Qmax为新增取件需求最大累计数量，表示在t1至t2时刻间新增取件需求的累计数量。1‑2‑1判断是否满足批量调度(T)模式的调度条件：tnow-τ(n-1)≥TmaxNτ(n-1),tnow>0]]>1‑2‑2若满足1‑2‑1中调度条件，可确定批量调度(T)模式调度时刻tT(n)：tT(n)={τ(n-1)+Tmax|Nτ(n-1),τ(n-1)+Tmax>0},n=1,2···]]>1‑2‑3若不满足1‑2‑1中调度条件，判断是否满足批量调度(Q)模式的调度条件：Nτ(n-1),tnow≥Qmax]]>1‑2‑4若满足1‑2‑3中调度条件，可确定批量调度(Q)模式调度时刻tQ(n)：tQ(n)={tnow|Nτ(n-1),tnoe≥Qmax},n=1,2...]]>1‑3调度模式的选择及调度时刻的确定：在进行调度模式的选择时，哪一种调度模式的调度时刻最先满足即采用哪一种调度模式，同时就可以确定动态调度的调度时刻，动态调度模式的选择及调度时刻的确定如图2中所示，进一步，第n次动态调度的开始时刻τ(n)可确定如下：τ(n)＝Min{tT(n)，tQ(n)，tE(n)}步骤2：确定调度范围：确定调度开始时刻τ(n)后，需要根据进入本次调度的新增取件需求的所在位置，确定本次调度的调度范围。设在调度时刻τ(n)，确定在本次进行调度的新增取件需求集合为U，其中新增取件需求个数为m，m≥1，任意一个新增取件需求u的服务时间窗为(ETu,LTu)，u∈U，tru为在时刻τ(n)，任意车辆kr到u的位置的车辆行驶时间，满足以下条件的任意车辆kr可划分到新增取件需求u的调度范围SRu：tru≤LTu‑τ(n)依次对新增取件需求集合U中每一个新增取件需求的调度范围进行求解，则本次调度的调度范围为：SRτ(n)=∪m=1mSRu]]>步骤3确定插入位置，不能插入到当前路线的新增取件需求由配送中心指派车辆完成。步骤4：将所有新增取件需求插入到当前线路后，对第n次调度的调度范围SRτ(n)内所有线路进行局部路径优化，首先进行线路间局部路径优化操作O1，然后进行线路内局部路径优化操作O2，进一步包括如下步骤：4‑1线路间局部路径优化操作O1：O1操作只针对取件需求，包括移除操作O11和重新插入操作O12两个操作。在O1操作中，首先进行O11操作，然后进行O12操作。移除操作O11：根据移除概率Pr，确定需要移除的取件需求，移除选定的取件需求r；重新插入操作O12：重复步骤2，重新确定调度范围，然后重复步骤3，将取件需求r插入到调度范围内的线路中。取件需求的移除概率Pr确定方法如下：Pr＝Cr/∑CrCr=α·(dir+drj-dij)+β·(btj″-btjr)]]>bt″j＝max{ETj,btr+sr+trj}btjr=max{ETj,bti+si+tij}]]>其中Cr为取件需求r的移除成本，bt″j为移除前配送车辆在取件需求r的后一个需求j处的开始服务时间，为移除取件需求r后配送车辆在需求点j处的开始服务时间，α+β＝1,α，β为不小于0的常数；4‑2线路内局部路径优化操作O2：对本线路内包括取件需求和送件需求在内的所有未完成的需求点重新进行路径规划，调整对这些需求点服务的先后顺序。线路内局部路径优化操作O2只针对在步骤3以及步骤4‑1中路径发生变化的车辆所在路线，即对步骤3中插入新增取件需求点的路线以及在步骤4‑1中执行操作O11及O12后发生变化的路线，进行O2操作。