一种基于主体的组件化物流系统仿真计算方法_2

文档序号:9922140阅读:来源:国知局
038] 优选地,用户实体具体为使用电子商务系统下订单的客户;
[0039] 调度实体包含在分拨中心内的调度系统和配送站点内的调度系统,形成上下级关 系:其中,分拨中心内调度系统负责根据客户订单和所辖力量,包括仓储和货车,制定送货 计划,将货物从分拨中心内仓库运送到配送站点内仓库;所述配送站点内调度系统根据分 拨中心内调度系统下发的任务,该任务随订单货物运送一起到达,调度所辖力量,包括仓库 和电瓶车,将货物运送到客户处;
[0040] 力量实体包括货车、电瓶车和仓库,所述力量实体分别从属于某个分拨中心或者 配送站点。
[0041] 优选地,1)用户实体和配送站点内调度系统之间存在保障关系,即客户的需求提 交给配送站点内调度系统;配送站点内调度系统和分拨中心内调度系统存在级联保障关 系;
[0042] 2)分拨中心内调度系统和分拨中心下属力量之间存在指挥关系,即分拨中心内调 度系统分配配送任务给下属力量去执行;
[0043] 3)配送站点内调度系统和配送站点下属力量之间存在指挥关系,即配送站点内调 度系统分配配送任务给下属力量去执行;
[0044] 4)分拨中心下属力量和配送站点因订单配送任务动态产生协作关系;
[0045] 5)配送站点下属力量和客户因订单配送任务动态产生协作关系。
[0046] 优选地,所述用户实体包括平台组件,机动组件和订单生成组件。
[0047] 所述分拨中心内调度系统包括分拨中心平台组件和决策调度行为组件;
[0048] 所述配送站点内调度系统包括配送站点平台组件和决策调度行为组件。
[0049] 所述仓库包括平台组件、资产属性组件和物流行为组件;
[0050] 所述货车包括平台组件、能力属性组件、机动组件和物流行为组件;
[0051] 所述电瓶车包括平台组件、能力属性组件、机动组件和物流行为组件。
[0052] 所述调度类的决策调度行为组件采用多回路运输问题(VRP)求解;
[0053]所述货车和所述电瓶车的机动组件采用旅行商问题(TSP)求解。
[0054] 本发明整合了组件化建模和基于主体建模方法的优点,提出了面向物流领域的基 于主体的组件化建模计算方法,构建了一套具有普适性的物流领域模型体系,与现有技术 相比具有如下优点:
[0055] 1)建模方法适用性好:将物流系统按通用结构抽象分解形成主要实体类型和相互 关系类型,并进一步将实体分解成相对独立、可组合的属性和行为组件,通过组件装配形成 实体来模拟物流系统各组成部分独立运行和相互作用,可以有效适用于各种规模、各种时 空跨度、各种精细度要求的物流系统仿真场景。
[0056] 2)建模更加简便:一方面通过将物流系统抽象为包括三类实体、三种交互关系、三 种组织关系以及环境模型,并将实体进一步分解为以及平台、能力属性、资产属性、机动、物 流行为等典型组件,使得需求分析人员可以"对号入座",依据已有经验快速定义模型要素 和结构;另一方面通过将仿真建模的对象聚焦到实体的属性和行为特征,降低了开发人员 进行模型设计和开发的难度。
[0057] 3)模型可按需组合装配:针对不同仿真场景下对仿真实体的个性化要求,通过组 合适当的组件就可以形成具备所需属性行为特征、满足精细程度要求的仿真实体模型,提 高了仿真场景构建的效率。
[0058] 4)模型复用性好:一方面,只需要对组件模型的属性和规则参数进行个性化配置 就可以形成特定的属性和能力;另一方面,某些组件如机动组件,可以复用装配到不同的仿 真实体模型中,只需要对组件的参数进行特定配置。
[0059] 5)模型可扩展性好:只需要增加新的组件模型,或者改进某个已有组件模型即可 扩展仿真实体的能力。由于组件模型的相对独立性和局部性,有效控制了开发人员扩展模 型的工作范围。
[0060] 6)模型可维护性好:需要修改模型时,不再需要对复杂的实体模型进行修改,而只 需要修改或者替换相关的组件模型。
【附图说明】
[0061] 图1是根据本发明的基于主体的组件化物流系统仿真计算方法的具体步骤;
[0062] 图2是根据本发明的基于主体的组件化物流实体仿真场景的要素构成;
[0063] 图3是根据本发明的基于主体的组件化物流实体仿真的组件化模型体系的示例;
[0064] 图4是根据本发明的基于主体的组件化物流实体仿真的实体模型装配步骤;
[0065] 图5是根据本发明的一个具体实施例的城市配送系统仿真场景要素构成;
[0066] 图6是根据本发明的一个具体实施例的对城市配送系统的实体进行部署和配重;
[0067] 图7是根据本发明的一个具体实施例的城市配送系统仿真场景推进效果。
【具体实施方式】
[0068] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便 于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0069]首先介绍与本发明有关的术语:
[0070] 1.实体
[0071] 实体是计算机对现实对象的映射,可以是具体的人员、飞机、货车,也可以是聚集 形成的团队甚至子系统。在仿真实现上,通过实体来刻画现实对象的特征、行为。
[0072] 2.主体(Agent)
[0073] 主体是复杂适应性系统中具有决策能力的实体,在一般意义上,物流系统中任何 做决策的实体都可以视为主体,如管理者和一线员工、用于运营调度的计算机系统、或者规 模较大的团队如仓储机构和运输车队等。在基于主体的建模仿真中,主体表现为一个具有 一系列的属性和行为特征的个体,属性定义该个体是什么,而行为特征定义该个体做什么。 主体有一套行为规则(或者行为模式)用于感知信息、处理数据和影响外部环境,其信息处 理过程通常包括某种形式的适应或者学习。单个主体对应现实对象的规模与仿真建模目的 相适应。
[0074] 3.组件
[0075] 用于描述仿真实体一部分属性或者行为特性的部件,在一定模型框架约束下开发 的组件可以通过自动装配形成仿真实体模型。例如,组件可以通过软件来实现。
[0076] 4.仿真场景
[0077] 仿真场景可描述为根据仿真分析目的而设计的与由物理系统抽象映射形成的仿 真对象形态。在基于主体建模的仿真中,仿真场景包括多个仿真实体及其交互关系,随着仿 真分析目的的不同,仿真场景中的仿真实体类型、仿真实体数量、仿真实体交互关系、仿真 实体表征的物理对象规模大小、仿真实体属性和行为描述精细度、环境因素等均会有所区 另IJ。例如,在局部小规模物流作业分析中,需要针对装卸设备、操作人员、传输设备等对象进 行精细化建模,通过仿真分析作业流程、作业布局、操作规程等因素对物流效率的影响;而 在大时空跨度下的物流运输网络分析中,只聚焦于各级中转场和调度中心、车辆和班线班 次配置、货物特性等建模,分析网络结构、运力配置、调度策略与货物特性和流量的适配性。
[0078] 本发明有机地整合了组件化建模方法和基于主体建模方法,采用基于主体建模思 想抽象分析拆解物流系统内的实体和关系,同时采用组件化建模思想将仿真实体的属性和 行为分解成不同组件,构建一套组件化的、可扩展的、可按需装配的、基于主体的物流领域 模型体系。
[0079] 参见图1,示出了根据本发明的基于主体的组件化物流系统仿真计算方法,具体包 括如下步骤:
[0080] (1)基于主体的实体模型抽象步骤S110:
[0081] 基于主体对实体模型进行抽象,以物流系统组成部分之间的关系特征为划分界 面,根据同类关系聚合对应的实体类型,分成形成多个实体、多种交互关系、多种组织关系 及对系统产生影响的外部环境;
[0082]参见图2,示出了根据本发明的基于主体
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