一种物流虚拟运行仿真系统的制作方法

本发明涉及物流领域，尤其涉及一种物流虚拟运行仿真系统。

背景技术：

在全球经济一体化和国民经济飞速发展的背景下，物流产业的发展日新月异。2005年至今，我国的物流成本占国内生产总值的比率一直处于18％左右的高位，远远的高于欧、美等发达国家10％左右的水平，这是因为我国的物流行业处于起步阶段，大多的物流系统不完善，通常只是从车辆运输配送方面考虑，或仅仅只是考虑了物流系统的某个模块，造成物流过程的连续性不佳，不仅浪费了物流成本，同时也达不到提高物流效率的效果。因此，构建一个完善的现代物流系统，从整体把握物流的各个环节来有效降低物流成本，具有十分重要的现实意义。

在已有专利中也曾有对物流系统的相关描述，如申请号为201110394162.4的专利申请文件公开了一种基于网站的物流系统，该系统包括：单号输入模块，信息反馈模块，用户建议模块，信息上传模块和后台管理模块；物件经扫描通过信息上传模块将信息上传网站后，用户根据物件单号输入模块和信息反馈模块查询信息。申请号为201410045098.2的专利申请文件公开了一种轨道物流系统，该系统包括轨道体系，物流运载装置和路线选择系统，其中物流运载装置按照所设置的控制机构的指令在轨迹体系中运行，通过路线选择系统为物流运载装置提供运行方向控制，实现对城市终端物流的配送活动。申请号为201210420431.4的专利申请文件公开了一种基于3G物联网应用平台的智能港口物流系统及设备，该专利包括港口物流系统及设备，涉及港口货物的集散、中转、仓储、贸易、加工、口岸、多式联运、船货代理及设备调度管理，以实现对物流的远程实时监测、控制。与已有的专利相比较，本专利中所述的物流虚拟运行仿真系统从物流订单生成、仓储、运输、终端配送、状态评估与显示等整个物流过程的各个关键环节进行仿真模拟，而上述专利中只是从物流系统的车辆运输配送，信息共享，或者只是从整个物流过程的部分环节考虑，这对于物流运行系统整体而言略显片面，从而无法对物流的运行进行整体的数据信息分析。

本专利的另一优点是设计了人机交互平台，系统工作时，通过人机交互平台 的界面可实时显示系统各项数据的变化以及系统运行状态，且可通过人机交互平台界面对各个模块进行操作，以及保存系统运行数据，以供追溯参考。

技术实现要素：

本发明利用现代数学方法及数据挖掘方法提取物流运行的内在本质特征，从整体上考虑物流运行系统而建立的一种物流虚拟运行仿真系统，实现对整个物流活动的各个关键环节进行仿真模拟。

本发明提出的物流虚拟运行仿真系统由七个模块组成：1、系统参数配置模块；2、多层城市架构生成模块；3、订单自主生成模块；4、仓储模块；5、运输模块；6、终端配送模块；7、人机交互平台。

所述系统参数配置模块，根据用户的需求，对系统运行的参数进行配置，系统参数配置模块包括以下四个功能：参数输入、参数导入、参数导出、参数保存。

所述多层城市架构生成模块，根据用户配置的城市架构参数，生成一级物流中心点、二级配送中心点和三级物流需求点的分布情况，并聚类得出各级城市点的从属关系，同时在人机交互平台界面上显示。

所述订单生成模块，根据用户配置的订单参数，生成各个城市点的订单信息，包括：订单起点、订单终点、订单量。

所述仓储模块，对流经一级物流中心、二级配送中心的货物进行仓储以及运输分配。

所述运输模块，对货物进行规划与运输。

所述终端配送模块，根据用户配置的配送参数，如车辆参数、城市运力、需求量，结合客户满意度目标函数和VRP模型构建订单终端配送模型，计算得出客户满意度最高的终端配送优化路径。

所述人机交互平台，用于操作系统的各个模块，并显示各城市点的分布情况和从属关系、系统各项数据的变化以及系统的运行状态、以及记录并保存系统数据，以供追溯参考。

附图说明

图1为本发明提出的一种物流虚拟运行仿真系统总体结构框图；

图2为图1中的系统参数配置模块；

图3为图1中的多层城市架构生成模块；

图4为图1中的城市点订单自主生成模块；

图5为图1中的仓储模块；

图6为图1中的物流运输模块；

图7为图1中的终端配送模块；

图8为本发明提出的一种物流虚拟运行仿真系统总体流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明提出的一种物流虚拟运行仿真系统总体结构框图。该物流虚拟运行仿真系统包括以下七个模块：系统参数配置模块、多层城市架构生成模块、订单自主生成模块、仓储模块、运输模块、终端配送模块、人机交互平台。其中系统参数配置模块的功能为在系统运行初始阶段，根据用户的需求，对系统运行的参数进行配置；多层城市架构生成模块的功能为在欧式平面上模拟现实中的城市点，按照用户配置的城市架构参数模拟生成一级物流中心、二级配送中心和三级物流需求点的分布情况及其之间的从属情况；订单自主生成模块的功能为根据用户配置的订单参数，城市点级别和城市点的位置信息，生成订单的起点、终点和订单量；仓储模块的功能为对流经一级物流中心、二级配送中心的货物进行仓储及运输分配；运输模块的功能为综合考虑城市位置信息、需运输的订单量、订单起终点以及城市运力之间的关系，规划运输路线，完成订单从供应点到接收点的运输过程；终端配送模块的功能为由二级物流配送中心向三级物流终端进行订单配送；人机交互平台的功能为对系统的各个模块进行操作，人机交互平台的界面实时显示系统各项数据的变化和系统运行状态，以及记录并保存系统数据，以供追溯参考。

图2为图1中的系统参数配置模块。系统参数配置模块包括以下四个功能：参数输入、参数导入、参数导出、参数保存。其中参数输入为对城市数量、城市订单量、城市运力和终端配送所必须的参数进行配置；参数导入为将已经事先配置好的参数进行导入操作，避免参数的重复配置；参数导出为将配置好的参数进 行导出操作，以供下次使用，避免参数的重复配置；参数保存为将配置好的参数进行保存处理，保证系统开始运行。

图3为图1中的多层城市架构生成模块。多层城市架构生成模块的功能为在欧式平面上模拟现实中的城市点，按照用户配置的城市架构生成参数，随机模拟生成一级物流中心、二级配送中心和三级物流需求点分布情况，然后先以一级物流中心点为中心，按照与物流中心点间最短距离原则对所有的二级配送中心点进行聚类，再以二级配送中心点为中心，按照与配送中心点间最短距离原则对所有的三级物流需求点进行聚类，得出各城市点之间的从属关系，形成以一级城市点为物流中心，二级城市点为配送中心，包含各级城市点以及配送点的物流需求、供应群。

图4为图1中的城市点订单自主生成模块。城市点订单自主生成模块的功能为根据用户设置的订单生成参数、城市点级别、城市点的位置信息，自主生成各城市点订单的起点、终点和订单量，为整个系统提供运行过程中的订单信息。

图5为图1中的仓储模块。仓储模块的功能为对流经一级物流中心、二级配送中心的货物进行仓储，通过对各城市点订单量的计算，求取城市运力，并根据订单量与城市运力之间的关系规划运输货物量。

图6为图1中的物流运输模块。物流运输模块的功能为综合考虑城市位置信息、订单量、订单起终点以及城市运力之间的关系，根据现实中的物流运输原则规划物流运输路线，完成订单从供应点到接受城市点的运输过程。

图7为图1中的终端配送模块。终端配送模块的功能为由二级物流配送中心向三级物流需求点进行订单配送，主要利用VRP模型构建物流终端配送模型，使用kruskal交叉型遗传算法并结合客户满意度函数对该模型进行求解，寻求客户满意度最高的最优的配送路径，高效的完成物流终端配送工作。

图8为本发明提出的一种物流虚拟运行仿真系统总体流程图。根据此软件流程图，物流虚拟运行仿真系统的工作流程如下。

程序开始，对系统进行初始化；通过人机交互平台界面对系统进行参数配置，包括参数输入、参数导入、参数导出、参数保存等；生成合理的多层城市架构分布情况；系统开始运行，根据用户配置的订单参数，自主生成各城市点的订单信息，包括订单的起点、终点、订单量；对流经各一级物流中心、二级配送中心的 订单进行仓储；综合考虑各城市点的位置信息、订单量、订单起终点以及城市运力之间的关系，根据现实中的物流运输原则规划物流运输路线，完成订单从供应点到接受城市点的运输；订单运送至二级物流配送中心后，利用VRP模型构建物流终端配送模型，使用kruskal交叉型遗传算法并结合客户满意度函数对该模型进行求解，寻求客户满意度最高的最优的配送路径，高效的完成货物从二级物流配送中心配送至三级物流需求点的终端配送过程。

人机交互平台的界面实时显示系统各项数据的变化和系统运行状态，以及记录并保存系统数据，以供追溯参考。