一种运输分拨任务调度方法及系统、存储介质与流程

本发明涉及仓储运输管理，尤其涉及一种基于实时任务队列和tsp问题，（traveling salesman problem）实现复杂环境下的运输分拨任务的调度方法及系统、存储介质。

背景技术：

1、在工厂或仓库的实际生产过程中，分拨任务是一种常见的运输任务：在一处取货，去多个地点放货，每个放货地点会取出货物中的一部分，部分场景中，放货结束后，需要归还料箱、货架、栈板等载货容器。

2、目前的仓储车调度系统中，大多分拨任务在创建时即确定了执行的顺序，不支持在运行时挂起、恢复放货任务，从而无法实现自动调整放货顺序，以及无法进行放货时自动等待。

3、因此在使用中，分拨任务的放货点可能暂时无法放货，需要仓储车调度系统安排正在分拨的仓储车先执行后续的放货任务，在没有其他可执行的放货任务时，才安排仓储车去等待，直到有可执行的放货任务。

4、例如，在产线物料分拨时，某些产线的生产速度临时变慢，导致物料需求降低，此时分拨物料的仓储车应该先去分拨其他需要物料的产线进行放货，等待产线的信号，收到可以放货的信号之后再去放货；如果可以执行的放货任务都执行完了，还有部分放货任务在等待信号，就需要仓储车去等待区域，等待放货信号。

5、可见现有方案，如果不安排仓储车在无法放货时去等待点等待，则会导致交通拥堵，甚至损坏设备；而如果不在放货点无法放货时安排仓储车执行后续任务，则会导致分拨效率降低和交通拥堵。因此本技术领域待一种技术方案来解决此类问题。

技术实现思路

1、为此，本发明的主要目的在于提供一种运输分拨任务调度方法及系统、存储介质，以在支持分拨任务任意时刻挂起、恢复分拨任务的同时，优化分拨任务队列减少分拨任务所需的执行时间。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种运输分拨任务调度方法，步骤包括：

3、步骤s100 按照取货l、直接卸货、等待w、等待放货点信号后执行卸货、归还容器r任务顺序建立任务队列tq；

4、步骤s200判断当前放货点状态是否需要等待放货点信号后执行卸货任务，以调整任务队列；

5、步骤s300 根据调整后的任务队列是否进行取货、等待、归还容器任务来变形为重排问题后，转换为标准tsp问题求解路径，并根据路径重排任务队列；

6、其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

7、步骤s310当判断l为否、w为否、r为否时，变形为起点终点不限的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

8、步骤s320 将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准tsp问题，步骤包括：

9、在n1中添加辅助点p，设n=n1u {p}；

10、对每个n1中的点，添加长度为0，和p连接的无向辅助边w，设

11、 ，其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

12、设e = e1+ w；

13、步骤s330求解g=(n,e,c)上的标准tsp问题，在解中去掉p得到路径。

14、在可能的优选实施方式中，步骤s200中调整任务队列的步骤包括：

15、步骤s210将newubefore和newuafter设为空；判断ubefore和uafter中所有的卸货任务，如果目前不能执行，将卸货任务加入newuafter、如果可以执行，将卸货任务加入newubefore；其中ubefore表示直接卸货任务，uafter表示等待放货点信号后执行的卸货任务，newubefore表示更新后的直接卸货任务，newuafter表示更新后的等待放货点信号后执行的卸货任务；

16、步骤s220判断若newuafter为空，则tq = {l, newubefore, r}，否则tq = {l,newubefore, w, newuafter, r}以此调整任务队列。

17、在可能的优选实施方式中，其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

18、步骤s311当判断l为是、w为否、r为是时，变形为起点终点固定的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

19、步骤s321将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准tsp问题，步骤包括：

20、在n1中添加辅助点p，设n=n1u {p}；

21、添加长度为0，从终点e指向p和从p指向起点s的无向辅助边，即

22、；其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

23、步骤s331求解g=(n,e,c)上的标准tsp问题，在解中去掉p得到路径。

24、在可能的优选实施方式中，其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

25、步骤s312当判断l为否、w为否、r为是时，变形为起点不限，终点e固定的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

26、步骤s322将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准tsp问题，步骤包括：

27、在n1中添加辅助点p,q ，设n=n1u {p,q}；

28、在下列点对之间添加长度为0的无向边：

29、(e,p),(p,q), (n,q)，其中n为n1中不为e的元素，即

30、，其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

31、步骤s332求解g=(n,e,c)上的标准tsp问题，在解中去掉p，q得到路径。

32、在可能的优选实施方式中，其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

33、步骤s313当判断l为是、w为否、r为否时，变形为起点s固定，终点不限的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

34、步骤s323将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准tsp问题，步骤包括：

35、在n1中添加辅助点p,q ，设n=n1u {p,q}；

36、在下列点对之间添加长度为0的无向边：

37、(s,p),(p,q), (n,q)，其中n为n1中不为s的元素，即

38、 ,其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

39、步骤s333求解g=(n,e,c)上的标准tsp问题，在解中去掉p，q得到路径。

40、在可能的优选实施方式中，其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

41、步骤s314当判断l为否、w为是、r为是/否时，变形为起点不限，终点从可用等待点中选一的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

42、步骤s324将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准gtsp问题，步骤包括：

43、在n1中添加辅助点p，设n=n1u {p}；

44、对每个n1中的点，添加长度为0，和p连接的无向辅助边w，设

45、 ，其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

46、设e = e1+ w；

47、步骤s334将gtsp问题转化为tsp问题进行求解，在解中去掉p得到路径。

48、在可能的优选实施方式中，其中步骤s300中将重排问题转换为标准tsp方法并求解的步骤包括：

49、步骤s314当判断l为是、w为是、r为是/否时，变形为起点s固定，终点从可用等待点中选一的路径问题，同时记给定点集合n1，边集合e1，边权重c1组成的图g1=(n1,e1,c1)；

50、步骤s324将g1=(n1,e1,c1)转换为g=(n,e,c)上的标准gtsp问题，步骤包括：

51、在n1中添加辅助点p,q ，设n=n1u {p,q}；

52、在下列点对之间添加长度为0的无向边：

53、(s,p),(p,q), (n,q)，其中n为n1中不为s的元素，即

54、 ,其中cij表示点i和点j之间无向边的权重；

55、步骤s334将gtsp问题转化为tsp问题进行求解，在解中去掉p，q得到路径。

56、对应上述方法，本发明另一方面，还提供了一种运输分拨任务调度系统，其包括：

57、存储单元，用于存储包括如上任一所述运输分拨任务调度方法步骤的程序，以供信号采集单元，处理单元，通信单元适时调取执行；

58、信号采集单元，用于采集当前放货点状态，并向处理单元反馈；

59、处理单元，用于建立任务队列，并根据当前放货点状态是否需要等待放货点信号后执行卸货任务，以调整任务队列，并判断任务队列是否进行取货、等待、归还容器任务来变形为重排问题后，转换为标准tsp问题求解路径，并根据路径重排任务队列；

60、通讯单元，用于将重排后的任务队列发送至运输端设备。

61、对应上述方法，本发明另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一所述运输分拨任务调度方法的步骤。

62、通过本发明提供的该运输分拨任务调度方法及系统、存储介质，巧妙的将任务队列分为五个阶段来实现分拨单功能，从而使得分拨任务整体逻辑上能够支持分拨任务任意时刻挂起、恢复。此外本方案还进一步巧妙的将分拨任务队列重排问题转化为tsp问题，籍此在满足及时响应挂起任务的同时，使得分拨任务队列的运输线路最优化，从而避免交通拥堵，并有效提高分拨效率，减少分拨任务所需的执行时间。