专利名称：车辆配载及路径优化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种信息工程技术领域的系统，具体地说，是一种基于物流应用的车辆配载及路径优化系统。
背景技术：
物流是供应链管理的一个重要方面。国内外物流发展的经验表明，物流发展与一个国家的经济总量成正比，与一个国家的经济发展水平成正比。二十世纪九十年代以来，我国经济持续快速发展，物流业也随之有了突飞猛进的发展。现代物流的核心在于信息化，在物流活动中及时准确地获取和使用物流信息，对于提高物流效率、降低物流成本、满足客户需求具有极大的作用。随着我国信息化建设的不断发展，物流业从原来传统的基于手工的低效率的物流作业方式逐步转向基于信息技术应用的现代物流作业方式。但是，从目前国内的物流业发展来看，我国的现代物流业发展尚处于起步阶段，物流信息化的发展仍属探索阶段，企业(集团)物流信息系统的研究与开发和国外相比仍存在较大差距，应用水平层次低，且信息利用度差。提高物流业效益的关键因素之一在于将物流技术与车辆配载及GIS地理信息技术相结合起来。能否在物流业务中引入车辆配载技术及地理信息系统，为物流作业提供科学的决策辅助依据，从而在较大程度上提高物流作业的效率，对物流的发展将起到及其重要的作用。但目前国内的物流系统都没有实现这方面的功能，至今缺乏一个全面的、服务功能完善的综合物流管理系统。
经对现有技术文献的检索发现，现有物流系统都没有将物流技术与车辆配载技术、地理信息系统结合起来。如中国专利公开号CN1467666，
公开日为2004年1月14日，发明名称为“环球物流信息服务系统”，该专利自述该系统属于通信信息技术领域，物流信息处理专用软件有待解决，主要技术特征是利用电脑信息处理技术、现代通信技术实现运输工具和流通货物业主之间的信息交流，最大的独创性在于环球物流信息服务系统能够凭借其数量庞大、不断更新、动态管理的物流信息资源为加盟的任何运输工具业主和流通货物业主之间借助现代通信方法实现最直接的点对点的信息链接沟通开展运输业务，其卓越的优越性是采用传统营运方法的当前全球任何一家物流企业所无可比拟的。该专利很好地将物流业主之间及运输工具业主之间的需求结合起来，但存在着以下几点不足。1.只考虑运输工具业主及流通货物业主之间的需求，没有充分考虑仓库库存及地理分布问题。2.没有引入车辆配载技术，不能充分利用车辆配载优化技术实现货物装载的科学合理化。3.没有引入地理信息系统，不能对运输路径进行优化，实现配送的高效低耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种基于物流应用的车辆配载及路径优化系统，使其在实际的物流活动中能够根据订单信息及仓库库存实现门店到仓库的分配，根据时间等约束条件制定较为细致准确的配送线路，在货物体积、重量、货物种类、出货顺序以及车辆的载重、体积类型等多个因素下对车辆配载进行优化计算，最终结合地理信息系统技术对运输路线进行优化，制定出科学合理的配送线路，从而实现整个物流配送的高效低耗。
本发明是通过以下技术方案实现的，按照配送过程划分，系统共分为如下六个模块基础数据管理模块、地图管理模块、多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块。基础数据管理模块实现基础数据的录入和导入。地图管理模块用于电子地图的显示控制以及图层管理、道路查找。多仓库派单模块主要对每个仓库初步确定它所服务的任务。仓库派车模块对多仓库派单模块产生的结果，在加上了约束条件的基础上，进一步制定出较细致和准确的配送路线。货物装载模块对于仓库派车模块计算产生的结果进行车辆装载的优化计算。路径优化模块在多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块的计算结果的基础上，结合地理信息系统技术，制定出科学合理的优化的运输线路。
所述的基础数据管理模块主要实现仓库信息、门店信息、货物信息、车辆信息、订单信息等基础数据的录入和导入。通过基础数据管理模块，用户可输入仓库、门店的基本信息，如名称、地址、地理经纬度以及其他相关信息，可输入现有货物的详细信息，如货物名称、类别、数量等，可输入现有车辆的具体信息，如车辆类别、载重量、载货体积等。通过该模块，用户还可输入订单信息，包括仓库、门店、订购货物详细情况等。通过基础数据管理模块所输入的基础数据将作为多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块计算时的数据来源。
所述的地图管理模块用于电子地图的显示控制以及图层管理、道路查找，实现电子地图的显示、漫游、缩放等功能。其目的在于当用户采用路径优化模块计算出一条优化的配送线路后，能够结合地图管理模块对所给配送线路进行观察、熟悉。通过地图管理模块，用户能够对系统所集成的电子地图进行漫游、扩大、缩小、控制显示图层、查找道路、经纬度定位等操作，从而为用户提供一个图文并茂的人机交互界面，便于操作人员的使用。
所述的多仓库派单模块主要对每个仓库初步确定它所服务的任务。当物流公司存在着多个地理位置不同的仓库时，多仓库派单模块能够根据配送门店和仓库之间的地理位置信息、运输费用以及仓库货物库存情况等进行优化计算，确定每个仓库所负责配送的门店，即对每个门店的配送服务进行归属，从而为用户提供一个合理可行的仓库派单辅助建议，降低物流配送的成本。
所述的仓库派车模块主要在多仓库派单模块产生的结果的基础上，在有时间约束的前提下对每个仓库制定出详细准确的配送线路。在实际物流作业中，门店在某些情况下会要求货物必须在某个时间点之前送达门店，且不能早于某个时间点送达，这两个时间点组成了一个时间窗，对物流配送提出了较高的要求。如门店的营业时间可能组成一个时间窗。当门店的时间窗要求较多时，采用人工方式很难计算出正确的配送线路。仓库派车模块就是为了解决这一问题而开发的。通过仓库派车模块，用户能够在多仓库派单计算出的结果的基础上，结合各个门店的时间窗要求，制定出每个仓库具体的派车计划及每辆车的配送线路。从而既降低物流配送成本，提高效益，又能满足门店的配送要求。
所述的货物装载模块主要对车辆货物装载进行优化计算。当用户制定出每个仓库的具体派车计划后，应用货物装载模块能够对每辆车装载的货物进行优化计算，从而提高车辆的装载率，在最大程度上减少派车数量。在进行优化计算时，货物装载模块能够在仓库派车模块计算产生的结果的基础上，结合货物体积、重量、货物种类、出货顺序以及车辆的载重、体积类型等多个因素进行综合考虑，为用户提供一个较为合理高效的车辆装载计划。
所述的路径优化模块主要对具体的运输线路进行优化计算，从而达到降低车辆运行成本。在制定出车辆的配送线路后，用户通过路径优化模块，能够结合地理信息系统技术，综合考虑运输线路的道路、交通等影响因素，对运输线路进行优化计算，制定出详细的配送线路，为用户降低车辆运行成本提供辅助决策依据。
本发明的有益效果是可以满足物流信息化的应用需求，解决了在实际的各种物流活动中存在的车辆装载及运输线路优化等问题，在以下几个方面有明显的提高和应用1)能够支持多种物流配送作业活动。系统在开发设计时力争能够设计出一个通用的物流作业平台，支持各种物流作业活动。2)能够对多仓库配送任务进行优化计算，制定合理的配送计划。3)能够结合门店实际的时间窗要求对各个仓库制定出科学的配送线路。4)能够根据货物的属性、车辆属性并结合配送计划对车辆货物装载进行优化计算。5)能够将配送计划与地理道路情况、实际交通情况综合考虑，制定详细的优化的配送路径。
图1为本发明结构框图具体实施方式
结合本发明的系统，提供以下实例如图1所示，系统的基本组成包括基础数据管理模块、地图管理模块、多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块。基础数据管理模块实现基础数据的录入和导入；地图管理模块用于电子地图的显示控制以及图层管理、道路查找；多仓库派单模块对每个仓库初步确定它所服务的任务；仓库派车模块对多仓库派单模块产生的结果，在加上了约束条件的基础上，进一步制定出较细致和准确的配送路线；货物装载模块对于仓库派车模块计算产生的结果进行车辆装载的优化计算；路径优化模块在多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块的计算结果的基础上，结合地理信息系统技术，制定出科学合理的优化的运输线路。
具体工作步骤如下1.使用基础数据管理模块录入必要的仓库信息、门店信息、货物信息、车辆信息、订单信息等基础数据。
①选择作业类型为仓库管理，进入仓库管理界面；②输入欲增加的仓库的具体信息，包括名称、地址、经度、纬度、备注等信息；③选择作业类型为门店管理，进入门店管理界面；④输入欲增加的门店的具体信息，包括名称、地址、经度、纬度、备注等信息；⑤选择作业类型为货物管理，进入货物管理界面；⑥输入现有货物的具体信息，包括名称、所属仓库、体积、重量、总量、类别、货物描述等；⑦选择作业类型为车辆管理，进入车辆管理界面；⑧输入现有车辆的具体信息，包括车辆名称、所属仓库、体积、载重、数量、类型、平均时速等；⑨选择作业类型为订单管理，进入订单管理界面；⑩输入现有订单的具体信息，包括订单编号、门店、货物名称、订货数量、起始时间窗、终止时间窗、订货日期、送货日期等。
2.选择作业类型为多仓库派单，选择要参加配送计算的订单，进行门店服务配送归属计算，获取优化的仓库配送结果。
3.选择作业类型为仓库派车，将第2步的计算结果作为输入，进行单仓库物流配送计算，在加上了时间窗约束的基础上，进一步制定出较细致和准确的配送路线。
4.选择作业类型为货物装载，将第3步的计算结果作为输入，进行车辆货物装载优化计算，制定具体车辆的装载计划。
5.选择作业类型为路径优化，将第4步的计算结果作为输入，进行配送路线的优化计算，制定出综合考虑道路、交通等影响因素的优化的详细的运输线路。
6.通过系统提供的地图管理功能，对第5步所得到的运输线路进行详细观察，熟悉运输线路。
7.选择作业类型为订单反馈，对订单货物配送情况进行反馈，包括订单是否配送完成等情况。
使用本系统满足了用户对物流作业车辆装载及路径优化的需求，解决了各种物流活动中的实际问题，实施效果如下(1)综合考虑配送门店和仓库之间的地理位置信息、运输费用以及仓库货物库存情况进行优化计算，确定每个仓库所负责配送的门店；(2)综合考虑实际物流作业时间等因素，制定每个仓库的详细准确的配送线路及每辆车的配送线路；(3)综合考虑货物体积、重量、货物种类、出货顺序以及车辆的载重、体积类型等多个因素，为用户提供一个较为合理高效的车辆装载计划；(4)综合考虑运输线路的道路、交通等影响因素，制定出详细的配送线路，为用户降低车辆运行成本提供辅助决策依据。
权利要求
1.一种车辆配载和路径优化系统，包括基础数据管理模块、地图管理模块，其特征在于，还包括多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块，基础数据管理模块实现基础数据的录入和导入；地图管理模块用于电子地图的显示控制以及图层管理、道路查找；多仓库派单模块对每个仓库初步确定它所服务的任务；仓库派车模块对多仓库派单模块产生的结果，在加上了约束条件的基础上，进一步制定出较细致和准确的配送路线；货物装载模块对于仓库派车模块计算产生的结果进行车辆装载的优化计算；路径优化模块在多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块的计算结果的基础上，结合地理信息系统技术，制定出优化的运输线路。
2.根据权利要求1所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，所述的多仓库派单模块，当物流公司存在着多个地理位置的仓库时，多仓库派单模块能够根据配送门店和仓库之间的地理位置信息、运输费用以及仓库货物库存情况进行优化计算，确定每个仓库所负责配送的门店。
3.根据权利要求1或者2所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，在所述的多仓库派单模块产生的结果的基础上，仓库派车模块在有时间约束的前提下对每个仓库制定出详细准确的配送线路，在实际物流作业中，门店在某些情况下会要求货物必须在某个时间点之前送达门店，且不能早于某个时间点送达，这两个时间点组成了一个时间窗，当门店的时间窗要求较多时，通过仓库派车模块计算出正确的配送线路，用户能够该计算结果的基础上，结合各个门店的时间窗要求，制定出每个仓库具体的派车计划及每辆车的配送线路。
4.根据权利要求1所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，所述的货物装载模块，当用户制定出每个仓库的具体派车计划后，应用货物装载模块对每辆车装载的货物进行优化计算，在进行优化计算时，货物装载模块在仓库派车模块计算产生的结果的基础上，结合货物体积、重量、货物种类、出货顺序以及车辆的载重、体积类型进行综合考虑，提供车辆装载计划。
5.根据权利要求1所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，通过所述的路径优化模块，在制定出车辆的配送线路后，结合地理信息系统技术，综合运输线路的道路、交通因素，对运输线路进行优化计算，制定出详细的配送线路。
6.根据权利要求1所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，所述的基础数据管理模块，实现仓库信息、门店信息、货物信息、车辆信息、订单信息的录入和导入，所输入的基础数据将作为多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块计算时的数据来源。
7.根据权利要求1所述的物流车辆配载及路径优化系统，其特征是，所述的地图管理模块，当用户采用路径优化模块计算出一条优化的配送线路后，结合地图管理模块对所给配送线路进行观察、熟悉，通过地图管理模块，用户能够对系统所集成的电子地图进行漫游、扩大、缩小、控制显示图层、查找道路、经纬度定位，从而提供一个图文并茂的人机交互界面，便于操作使用。
全文摘要
一种信息工程技术领域的物流车辆配载及路径优化系统，包括基础数据管理模块、地图管理模块、多仓库派单模块、仓库派车模块、货物装载模块和路径优化模块。基础数据管理模块实现基础数据的录入和导入；地图管理模块用于电子地图的显示控制以及图层管理、道路查找；多仓库派单模块对每个仓库初步确定它所服务的任务；仓库派车模块对多仓库派单模块产生的结果，在加上了约束条件的基础上，进一步制定出较细致和准确的配送路线；货物装载模块对于仓库派车模块计算产生的结果进行车辆装载的优化计算；路径优化模块在上述计算结果基础上，结合地理信息系统技术，制定出优化的运输线路。本发明结构清晰，能够满足物流信息化的应用需求。
文档编号G06Q10/00GK1741052SQ200510029890
公开日2006年3月1日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者马范援, 张俊伟, 黄金虎, 胡健 申请人:上海交通大学