基于地理位置的物流配送路径规划方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于地理位置的物流配送路径规划方法，还涉及一种基于地理位置的物流配送路径规划系统。
【背景技术】
[0002]生鲜农产品具有易腐、时鲜的特点，其连锁化、规模化经营已成为发展趋势，生鲜超市即该发展模式的典型代表。该模式中，超市配送中心负责下辖区域所有门店的产品配送，由于超市门店需求量小，如单独配送，运输车辆一般不能满载运行，利用率较低，因此配送中心采用零担配送方式(单车同时为多门店配送产品)提高车辆满载率。零担配送方式带来的最大问题是如何将多个门店订单分配到不同车辆上，并以最小的运输成本(里程、时间)配送到各个门店，即订单分配及路径规划。目前，订单分配和路径规划，主要基于工作人员的个人经验，或者是在缺少实际位置数据的情况下，分别对两者做一些简单规划，规划方案具有一定合理性，但方法还具有改进的空间。
[0003]订单分配及路线规划是配送中心零担配送方式所面临的主要决策问题，但目前决策方法也存在一些缺陷，第一，在缺少对各门店地理位置数据及各门店间实地距离认知的情况下，工作人员通常会基于个人经验对订单分配和路径规划进行决策，决策基础薄弱，随机性也较大；第二，订单分配与路线规划并不是相互独立的阶段，而目前订单分配及路线规划分别由出库员与驾驶员决定，因此，将两者作为一个整体来进行决策，可进一步降低运输成本。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种使每条配送路径达到最优的物流配送路径规划方法。
[0005]一种基于地理位置的物流配送路径规划方法，包括以下步骤:
[0006]获取配送中心和各需求点的地理位置、配送中心和各需求点之间以及任意两个需求点之间的最短实际距离；
[0007]根据所述各需求点的地理位置将各需求点划分进不同分区；
[0008]根据节约里程数确定每一分区内的以配送中心为起止点，各需求点为目标点的配送路径；所述节约里程数为第一距离减去第二距离的差值，所述第一距离为从配送中心为起止点到分区内任意两个需求点的往返最短实际距离之和，所述第二距离为从配送中心为起止点，依次经过所述两个需求点的往返最短实际距离。
[0009]进一步地，在所述根据所述各需求点的地理位置将各需求点划分进不同分区之后，根据节约里程数确定每一分区内的以配送中心为起止点，各需求点为目标点的配送路径之前，所述方法还包括:
[0010]遍历各分区，获取当前分区中各需求点的配送量之和，并计算所述配送量之和与预设运量容限的余数；
[0011]判断所述当前分区中各需求点的配送量之和与预设运量容限的余数是否小于第一预设余数；
[0012]在当前分区中各需求点的配送量之和与预设运量容限的余数小于第一预设余数时，判断所述当前分区和可合并需求点的配送量之和与所述预设运量容限的余数是否大于等于第二预设余数，所述可合并需求点为所述当前分区的下一相邻分区中与所述当前分区距离最近的需求点，所述下一相邻分区为起始角度大于所述当前分区的最大角度或小于所述当前分区的最小角度的相邻分区，所述距离最近的需求点为与所述当前分区内各需求点形成的外接多边形的几何重心之间的直线距离最小或与所述当前分区中各需求点的极角平均值小于等于一预设角度的需求点；
[0013]若所述当前分区和可合并需求点的配送量之和与所述预设运量容限的余数大于等于第二预设余数，则判断所述下一相邻分区的剩余配送量与所述预设运量容限的余数是否大于等于所述第二预设余数，所述剩余配送量为所述下一相邻分区中刨除所述可合并需求点后剩余需求点对应的配送量之和；
[0014]若所述剩余配送量大于等于所述第二预设余数，则将所述可合并需求点合并到所述当前分区；
[0015]若所述剩余配送量小于所述第二预设余数，则保持当前分区不变；
[0016]若所述当前分区和可合并需求点的配送量之和与所述预设运量容限的余数小于第二预设余数，则保持当前分区不变；
[0017]在当前分区中各需求点的配送量之和与预设运量容限的余数大于等于第一预设余数时，保持当前分区不变。
[0018]优选的，所述第一预设余数为1/3预设运量容限，所述第二预设余数为2/3预设运量容限。
[0019]优选的，所述根据所述各需求点的地理位置将各需求点划分进不同分区步骤具体包括:
[0020]构建一以配送中心为极点、经过所述配送中心的任一直线为极轴的极坐标系，所述极轴按照顺时针或逆时针依次逐个扫描需求点；
[0021]创建一新建分区，将所述一新建分区作为当前分区，将第一个需求点加入所述当前分区；
[0022]获取加入所述当前分区的需求点构成的外接多边形的几何重心和所述需求点的极角平均值；
[0023]将与所述几何重心之间的直线距离小于等于一预设距离或与所述极角平均值小于等于一预设角度的下一需求点划分进所述当前分区中，重复所述获取加入所述当前分区的需求点构成的外接多边形的几何重心和所述需求点的极角平均值步骤，直到所有需求点分区完毕；
[0024]创建另一新建分区，将所述另一新建分区作为当前分区，将与所述几何重心之间的直线距离大于一预设距离且与所述极角平均值大于一预设角度的下一需求点划分进所述当前分区中，重复所述获取加入所述当前分区的需求点构成的外接多边形的几何重心和所述需求点的极角平均值步骤，直到所有需求点分区完毕。。
[0025]优选的，所述根据节约里程数确定每一分区内的以配送中心为起止点，各需求点为目标点的配送路径步骤具体包括:
[0026]计算各分区的各需求点中任意一对需求点的节约里程数；
[0027]遍历各分区，判断当前分区内节约里程数最大的一对需求点对应的配送量之和是否小于等于预设运量容限；
[0028]若所述配送量之和小于等于预设运量容限，则将所述的一对需求点相连形成的路径作为所述配送路径，将所述配送路径添加至路径集合中，同时将所述一对需求点的全部货物装进一辆配送车中；
[0029]若所述配送量之和大于预设运量容限，则为所述的一对需求点中的每个需求点分别分配一条配送路径，将两条配送路径添加至所述路径集合中，同时将所述每个需求点的货物分别装进一辆配送车中；
[0030]按照所述节约里程数由大到小的顺序选择下一对需求点，判断所述下一对需求点与所述路径集合的配送路径是否有且仅有一个相同需求点；
[0031]若有且仅有一个相同需求点，则判断所述下一对需求点中的非相同需求点的配送量与所述相同需求点所属的配送车中已有配送量之和是否小于等于预设运量容限；
[0032]若所述配送量之和小于等于预设运量容限，则将所述相同需求点和非相同需求点相连形成的路径加入所述相同需求点所属的配送路径中，同时将所述非相同需求点的全部货物装进所述相同需求点所属的配送车中；
[0033]若所述配送量之和大于预设运量容限，则为所述非相同需求点分配另一配送路径，并将所述另一配送路径添加至所述路径集合中，同时将所述非相同需求点的全部货物全部装进一辆新生成的配送车中；
[0034]对剩余需求点重复所述按照所述节约里程数由大到小的顺序选择下一对需求点，判断所述下一对需求点与所述路径集合的配送路径是否有且仅有一个相同需求点步骤，直到所述当前分区的所有需求点都分配进相应配送路径中且所有需求点的全部货物都装进相应配送车；
[0035]若下一对需求点与所述路径集合的配送路径中的需求点不含有相同需求点，则对所述当前分区的剩余需求点重复所述判断当前分区内节约里程数最大的一对需求点对应的配送量之和是否小于等于预设运量容限步骤，直到所述当前分区的所有需求点都分配进相应配送路径中且所有需求点的全部货物都装进相应配送车。
[0036]进一步地，在所述需求点都分配进相应配送路径中且所有需求点的全部货物都装进相应配送车中之后，所述方法还包括:
[0037]计算各配送车的配送量，并将所述配送量按照由小到大排序；
[0038]当排在前两位的配送量之和小于所述预设运量容限时，将与所述前两位的配送量对应的配送车合并为一辆配送车，
[0039]将两辆配送车对应的配送路径合并，并将合并后节约里程数最大的路径作为新的配送路径；
[0040]对新形成的所有配送车重复所述计算各配送车的配送量，并将计算所得的配送量按照由小到大排序步骤，直到合并后的配送车的配送量大于等于所述预设运量容限。
[0041]本发明还涉及一种基于地理位置的物流配送路径规划系统，包括:
[0042]地理位置获取单元，获取配送中心和各需求点的地理位置、配送中心和各需求点之间以及任意两个需求点之间的最短实际距离；
[0043]分区单元，根据所述各需求点的地理位置将各需求点划分进不同分区；
[0044]配送路径生成单元，根据节约里程数确定每一分区内的以配送中心为起止点，各需求点为目标点的配送路径；所述节约里程数为第一距离减去第二距离的差值，所述第一距离为从配送中心为起止点到分区内任意两个需求点的往返最短实际距离之和，所述第二距离为从配送中心为起止点，依次经过所述两个需求点的往返最短实际距离。
[0045]进一步地，所述物流配送路径规划系统还包括
[0046]分区余数获取单元，遍历各分区，获取当前分区中各需求点的配送量之和，并计算所述配送量之和与预设运量容限的余数；
[0047]判断单元，判断所述当前分区中各需求点的配送量之和与预设运量容限的余数是否小于第一预设余数；
[0048]合并后当前分区余数预判单元，在当前分区中各需求点的配送量之和与预设运量容限的余数小于第一预设余数时，判断所述当前分区和可合并需求点的配送量之和与所述预设运量容限的余数是否大于等于第二预设余数，所述可合并需求点为所述当前分区的下一相邻分区中与所述当前分区距离最近的需求点，所述下一相邻分区为起始角度大于所述当前分区的最大角度或小于所述当前分区的最小角度的相邻分区，所述距离最近的需求点为与所述当前分区内各需求点形成的外接多边形的几何重心之间的直线距离最小或与所述当前分区中各需求点的极角平均值小于等于一预设角度的需求点；
[0049]合并后相邻分区余数预判单元，若所述当前分区和可合并需求点的配送量之和与所述预设运量容限的余数大于等于第二预设余数，则判断所述下一相邻分区的剩余配送量与所述预设运量容限的余数是否大于等于所述第二预设余数，