本發(fā)明提出一種快遞配送過(guò)程中處理新增取件需求的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，屬于車(chē)輛智能優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電子商務(wù)的發(fā)展，客戶(hù)有了越來(lái)越多的上門(mén)取件需求，客戶(hù)可以隨時(shí)提交訂單，并希望快遞公司能夠提供更快、質(zhì)量更好的服務(wù)?？爝f公司在派件、攬件時(shí)，需要對(duì)這類(lèi)隨機(jī)出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)需求做出快速響應(yīng)，對(duì)現(xiàn)有路線進(jìn)行調(diào)整。不同于傳統(tǒng)的同時(shí)取送貨調(diào)度問(wèn)題，電子商務(wù)環(huán)境下的快遞同時(shí)取送件動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題面對(duì)的客戶(hù)為廣大的消費(fèi)者而不再是商務(wù)客戶(hù)，數(shù)量更多、分布更加分散，出現(xiàn)的隨機(jī)性更強(qiáng)，且單位訂單成本更高、利潤(rùn)更低。對(duì)于電商環(huán)境下直接面向消費(fèi)者的快遞公司來(lái)說(shuō)，一方面，客戶(hù)極為分散，配送車(chē)輛空載率高，公司運(yùn)力資源無(wú)法得到有效地利用；另一方面，面對(duì)新增上門(mén)取件訂單，如果發(fā)車(chē)頻次太高只會(huì)進(jìn)一步增大企業(yè)的成本，但頻次太低，客戶(hù)提交訂單后等待時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)降低顧客滿(mǎn)意度。如何解決車(chē)輛使用效率與上門(mén)取件時(shí)效性之間的矛盾，成為快遞公司亟須面對(duì)的問(wèn)題。

動(dòng)態(tài)車(chē)輛調(diào)度問(wèn)題可分為取貨車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題、送貨車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題以及取送混合車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題等三類(lèi)。取送混合車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題將運(yùn)輸過(guò)程中的送貨與取貨過(guò)程作為一個(gè)整體考慮，沒(méi)有取送貨先后次序的要求，從而降低了去程或回程中車(chē)輛的空載率，提高了車(chē)輛運(yùn)輸效益。

動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題有兩種處理策略：一種是重新優(yōu)化策略，即根據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)需求，利用靜態(tài)算法對(duì)所有需求點(diǎn)重新優(yōu)化，這種方式需要頻繁調(diào)用靜態(tài)算法，因此對(duì)算法的計(jì)算時(shí)間有較高的要求。另外，由于重新優(yōu)化策略每次都重新生成調(diào)度方案，因此不利于計(jì)劃執(zhí)行的穩(wěn)定性。另一類(lèi)是局部?jī)?yōu)化策略，即根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)信息，對(duì)原有調(diào)度方案進(jìn)行局部調(diào)整，盡管這種策略可能劣于重新優(yōu)化策略，但是效率和實(shí)用性高。重新優(yōu)化策略適用于新增客戶(hù)數(shù)目較多而實(shí)時(shí)性要求略低的情況而局部?jī)?yōu)化策略則適用于新增客戶(hù)數(shù)目較少而實(shí)時(shí)性要求較高的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決快遞配送過(guò)程中存在的空載率高、取送件不及時(shí)的問(wèn)題，本發(fā)明將批量調(diào)度與緊急調(diào)度相結(jié)合，提供一種快遞配送過(guò)程中處理新增取件需求的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的合理調(diào)度，在降低快遞企業(yè)取送件成本的同時(shí)，提高對(duì)新增取件需求的響應(yīng)速度，從而提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

一種快遞配送過(guò)程中處理新增取件需求的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法的具體步驟如下：

步驟1：根據(jù)調(diào)度間隔時(shí)間、新增取件需求數(shù)量及緊急程度，選擇批量調(diào)度或緊急調(diào)度的調(diào)度模式，確定調(diào)度時(shí)刻。進(jìn)一步包括以下步驟：

1-1識(shí)別是否有緊急需求。若是，采取緊急調(diào)度模式，確定緊急調(diào)度模式的調(diào)度時(shí)刻。進(jìn)一步包括以下步驟：

1-1-1識(shí)別是否存在緊急需求：

設(shè)新增取件需求i的訂單提交時(shí)間為sti，快遞公司承諾給客戶(hù)的上門(mén)取件最長(zhǎng)等待時(shí)間為ts，lti為客戶(hù)i的最晚允許的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間，則sti+ts＝lti，配送中心到新增取件需求i所在位置的車(chē)輛行駛時(shí)間為toi，應(yīng)急預(yù)留時(shí)間為tr，對(duì)于尚未安排上門(mén)取件車(chē)輛的新增取件需求i，可以先假定需求i無(wú)法在批量調(diào)度模式下完成調(diào)度，確定其最晚調(diào)度時(shí)刻

識(shí)別是否存在緊急需求的方法如下：

假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻為tnow，若tnow大于新增取件需求i的最晚調(diào)度時(shí)刻即

則新增取件需求i即為緊急需求，需要進(jìn)行緊急調(diào)度。

1-1-2確定緊急調(diào)度模式的調(diào)度時(shí)刻

識(shí)別緊急需求后，直到需求i完成調(diào)度前，大于等于tnow的任意未來(lái)時(shí)刻tf均為需求i的緊急調(diào)度時(shí)刻，即在緊急調(diào)度模式下的動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)刻te(n)為：

1-2在沒(méi)有緊急需求的情況下，判定是否滿(mǎn)足批量調(diào)度模式的開(kāi)始調(diào)度條件，若是，采用批量調(diào)度模式，確定批量調(diào)度模式的調(diào)度時(shí)刻。進(jìn)一步包括以下步驟：

批量調(diào)度模式包括兩種子模式：批量調(diào)度(t)模式和批量調(diào)度(q)模式。

假設(shè)τ(n)為第n次動(dòng)態(tài)調(diào)度的調(diào)度時(shí)刻，tmax為動(dòng)態(tài)調(diào)度最大間隔時(shí)間，qmax為新增取件需求最大累計(jì)數(shù)量，表示在t1至t2時(shí)刻間新增取件需求的累計(jì)數(shù)量。

1-2-1判斷是否滿(mǎn)足批量調(diào)度(t)模式的調(diào)度條件：

1-2-2若滿(mǎn)足1-2-1中調(diào)度條件，可確定批量調(diào)度(t)模式的調(diào)度時(shí)刻tt(n)如下：

1-2-3若不滿(mǎn)足1-2-1中調(diào)度條件，判斷是否滿(mǎn)足批量調(diào)度(q)模式的調(diào)度條件：

1-2-4若滿(mǎn)足1-2-3中調(diào)度條件，可確定批量調(diào)度(q)模式調(diào)度時(shí)刻tq(n)如下：

1-3調(diào)度模式的選擇及調(diào)度時(shí)刻的確定：

在進(jìn)行調(diào)度模式的選擇時(shí)，哪一種調(diào)度模式的調(diào)度時(shí)刻最先滿(mǎn)足即采用哪一種調(diào)度模式，同時(shí)就可以確定動(dòng)態(tài)調(diào)度的調(diào)度時(shí)刻，動(dòng)態(tài)調(diào)度模式的選擇及調(diào)度時(shí)刻的確定如圖2所示，

進(jìn)一步，第n次動(dòng)態(tài)調(diào)度的開(kāi)始時(shí)刻τ(n)可確定如下：

τ(n)＝min{tt(n)，tq(n)，te(n)}

緊急調(diào)度模式中處理的新增取件需求，并不僅限于緊急需求本身，還包括上一次動(dòng)態(tài)調(diào)度之后接收到的所有新增取件需求，即緊急調(diào)度模式由識(shí)別到的緊急需求所觸發(fā)，在進(jìn)行調(diào)度時(shí)，以批量調(diào)度的方式處理緊急調(diào)度開(kāi)始時(shí)所有未處理的取件需求。

批量調(diào)度模式中兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：動(dòng)態(tài)調(diào)度最大間隔時(shí)間tmax和新增取件需求最大累計(jì)數(shù)量qmax的取值并不是固定的，而是在一個(gè)工作日內(nèi)根據(jù)各時(shí)段新增取件需求出現(xiàn)的數(shù)量確定，tmax、qmax兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的取值可根據(jù)以下方法確定：

統(tǒng)計(jì)若干個(gè)工作日的新增取件需求的出現(xiàn)時(shí)間和數(shù)量，基于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，將一個(gè)工作日分成若干個(gè)時(shí)間段，對(duì)每個(gè)時(shí)間段出現(xiàn)新增取件需求的數(shù)量p進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，擬合出反映各時(shí)間段出現(xiàn)的新增取件需求數(shù)量的p-t關(guān)系曲線；

根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度實(shí)際過(guò)程，確定調(diào)度間隔時(shí)間tmax的取值與一個(gè)工作日內(nèi)各個(gè)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)新增取件需求數(shù)量p的關(guān)系函數(shù)tmax＝f(p)。為了反映動(dòng)態(tài)調(diào)度最大間隔時(shí)間tmax的取值與新增取件需求數(shù)量p之間的關(guān)系，繪制tmax-p關(guān)系曲線示意圖，如圖3所示，一個(gè)工作日內(nèi)，新增取件數(shù)量越多，相鄰兩次動(dòng)態(tài)調(diào)度的間隔時(shí)間就越短，若新增取件數(shù)量較少，可適當(dāng)延長(zhǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)度的間隔時(shí)間，但不得長(zhǎng)于快遞公司在需求提交后完成上門(mén)取件的服務(wù)承諾時(shí)間ts，即tmax≤ts。

根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度實(shí)際過(guò)程，確定新增取件需求最大累計(jì)數(shù)量qmax的取值與新增取件需求數(shù)量p的關(guān)系函數(shù)qmax＝f(p)。為了反映動(dòng)態(tài)調(diào)度最大間隔時(shí)間qmax的取值與新增取件需求數(shù)量p之間的關(guān)系，繪制qmax-p關(guān)系曲線示意圖，如圖4所示，調(diào)度間隔時(shí)間qmax與新增取件需求數(shù)量p之間呈正相關(guān)關(guān)系，在實(shí)際調(diào)度過(guò)程中，可根據(jù)新增取件需求的預(yù)測(cè)值估計(jì)qmax的取值。

步驟2：確定調(diào)度范圍：

確定調(diào)度開(kāi)始時(shí)刻τ(n)后，需要根據(jù)進(jìn)入本次調(diào)度的新增取件需求的所在位置，確定本次調(diào)度的調(diào)度范圍。

設(shè)在調(diào)度時(shí)刻τ(n)，確定在本次進(jìn)行調(diào)度的新增取件需求集合為u，其中新增取件需求個(gè)數(shù)為m，m≥1，任意一個(gè)新增取件需求u的服務(wù)時(shí)間窗為(etu,ltu)，u∈u，滿(mǎn)足以下條件的任意車(chē)輛kr可劃分到新增取件需求u的調(diào)度范圍sru，

tru≤ltu-τ(n)

其中tru表示在時(shí)刻τ(n)，任意車(chē)輛kr到新增取件需求u所在位置的車(chē)輛行駛時(shí)間。依次對(duì)新增取件需求集合u中每一個(gè)新增取件需求的調(diào)度范圍進(jìn)行求解，則本次調(diào)度的調(diào)度范圍為：

步驟3確定插入位置，不能插入到當(dāng)前路線的新增取件需求的由配送中心指派車(chē)輛完成。進(jìn)一步包括如下步驟：

設(shè)u為待分配的新增取件需求，u∈u，i、j為同一條線路上兩個(gè)相鄰的已分配需求點(diǎn)，btj表示車(chē)輛在需求點(diǎn)j的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間，btj′表示將u插入到需求點(diǎn)i與j后，車(chē)輛在需求點(diǎn)j處新的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間，btj及btj′計(jì)算方法如下：

btj＝max{etj,bti+si+tij}

btj′＝max{etj,btu+su+tuj}

1≤j≤n+1

其中si表示車(chē)輛在需求點(diǎn)i處的服務(wù)時(shí)間，tij表示從需求點(diǎn)i到需求點(diǎn)j的車(chē)輛行駛時(shí)間。

為反映待插入位置之后的需求點(diǎn)在插入前后開(kāi)始服務(wù)時(shí)間的增加量，定義變量pfj，pfj的計(jì)算方法如下：

pfj＝bt′j-btj

3-1：更新新增取件需求信息、尚未服務(wù)的需求信息、在途車(chē)輛信息；

3-2：選擇待分配新增取件需求。統(tǒng)計(jì)新增取件需求的最早開(kāi)始服務(wù)時(shí)間etu，選擇其中允許開(kāi)始服務(wù)時(shí)間最早的待分配新增取件需求：

min{etu}

3-3：確定可行位置。判斷u是否可插入到線路中任意需求點(diǎn)i與j之間；進(jìn)一步包括如下步驟：

3-3-1:判斷u插入到任意需求點(diǎn)i與j之間后，自身的時(shí)間窗是否得到滿(mǎn)足：

btu≤ltu

3-3-2:判斷u插入到i與j之間后，后續(xù)客戶(hù)的時(shí)間窗是否得到滿(mǎn)足：

btl+pfl≤ltl,j≤l≤n

3-3-3：若滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件，計(jì)算將待分配新增取件需求u插入到可行位置的插入成本cost，若不滿(mǎn)足，令cost等于一個(gè)極大值m：

cost＝α·(diu+duj-dij)+β·(btj′-btj)-γdou

α+β＝1,α,β,γ為不小于0的常數(shù)；

3-4：確定最佳插入位置。選擇將待分配新增取件需求u插入到不同路線的插入成本cost最小的可行位置作為最佳插入位置；

3-5：檢查本周期內(nèi)的新增取件需求是否分配完畢，若是，結(jié)束本次調(diào)度，若否，轉(zhuǎn)3-6；

3-6：檢查配送中心是否有未使用的可用車(chē)輛，若是，由配送中心單獨(dú)派車(chē)完成未分配需求，若否，將未分配需求移到下一調(diào)度周期。

步驟4：將新增取件需求插入到當(dāng)前線路后，對(duì)第n次調(diào)度的調(diào)度范圍srτ(n)內(nèi)每條線路進(jìn)行局部路徑優(yōu)化，首先進(jìn)行線路間局部路徑優(yōu)化操作o1，然后進(jìn)行線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化操作o2，進(jìn)一步包括如下步驟：

4-1線路間局部路徑優(yōu)化操作o1：

o1操作只針對(duì)取件需求，包括移除操作o11和重新插入操作o12兩個(gè)操作。在o1操作中，首先進(jìn)行o11操作，然后進(jìn)行o12操作。

移除操作o11：根據(jù)移除概率pr，確定需要移除的取件需求，移除選定的取件需求r；

重新插入操作o12：重復(fù)步驟2，重新確定調(diào)度范圍，然后重復(fù)步驟3，將取件需求r插入到調(diào)度范圍內(nèi)的線路中。

取件需求的移除概率pr確定方法如下：

pr＝cr/∑cr

bt″j＝max{etj,btr+sr+trj}

其中cr為取件需求r的移除成本，btj″為移除前配送車(chē)輛在取件需求r的后一個(gè)需求j處的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間，為移除取件需求r后配送車(chē)輛在需求點(diǎn)j處的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間，α+β＝1,α，β為不小于0的常數(shù)；

4-2線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化操作o2：

對(duì)本線路內(nèi)包括取件需求和送件需求在內(nèi)的所有未完成的需求點(diǎn)重新進(jìn)行路徑規(guī)劃，調(diào)整對(duì)這些需求點(diǎn)服務(wù)的先后順序。

車(chē)輛優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)為:

目標(biāo)函數(shù)表示最小化車(chē)輛行駛成本及客戶(hù)滿(mǎn)意度成本，其中f1為車(chē)輛行駛成本系數(shù)，f2為車(chē)輛早于eti到達(dá)需求點(diǎn)i的懲罰系數(shù)，f3為車(chē)輛晚于lti到達(dá)需求點(diǎn)i的懲罰系數(shù)，ne為每一條線路內(nèi)尚未服務(wù)的需求總數(shù)目，ie每一條線路內(nèi)尚未服務(wù)的需求集合。

線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化操作o2只針對(duì)在步驟3以及步驟4-1中路徑發(fā)生變化的車(chē)輛所在路線，即對(duì)步驟3中插入新增取件需求點(diǎn)的路線以及在步驟4-1中執(zhí)行操作o11及o12后發(fā)生變化的路線，進(jìn)行o2操作。

本發(fā)明的有益效果在于：

能夠根據(jù)一個(gè)工作日中各時(shí)段出現(xiàn)新增取件需求的數(shù)量、緊急程度以及調(diào)度間隔時(shí)間智能選擇調(diào)度模式，確定調(diào)度時(shí)刻，提高了對(duì)動(dòng)態(tài)需求的響應(yīng)速度，通過(guò)批量處理新增取件需求的方式減少了快遞公司上門(mén)取件的物流成本；

通過(guò)劃定調(diào)度范圍，避免了全局調(diào)度導(dǎo)致的路線大范圍變動(dòng)對(duì)物流配送活動(dòng)的消極影響，極大減少了動(dòng)態(tài)調(diào)度的計(jì)算時(shí)間，保證了生成的調(diào)度方案的可行性；

利用配送中的車(chē)輛完成新增取件需求，縮短了客戶(hù)等待上門(mén)取件服務(wù)的時(shí)間，提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度，同時(shí)降低了空載率，降低了物流成本；

將新增取件需求插入當(dāng)前路線后，先后對(duì)調(diào)度范圍內(nèi)的路線進(jìn)行路間局部路徑優(yōu)化和線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化，提高了生成的局部調(diào)度方案的優(yōu)化性，降低了路線變動(dòng)對(duì)尚未服務(wù)需求的影響。

附圖說(shuō)明

圖1動(dòng)態(tài)調(diào)度流程圖

圖2動(dòng)態(tài)調(diào)度模式選擇及調(diào)度時(shí)刻確定示意圖

圖3tmax-p關(guān)系曲線示意圖

圖4qmax-p關(guān)系曲線示意圖

圖5靜態(tài)路徑規(guī)劃路線圖

圖6第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度調(diào)度范圍圖

圖7第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度局部路徑優(yōu)化圖

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

(1)為了說(shuō)明本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，需要生成靜態(tài)配送路線作為動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程的基礎(chǔ)。因此，在實(shí)施例中建立同時(shí)取送件車(chē)輛路徑規(guī)劃模型，對(duì)靜態(tài)需求點(diǎn)進(jìn)行車(chē)輛路徑規(guī)劃，從而得到初始配送路線。

建立的同時(shí)取送件車(chē)輛路徑規(guī)劃模型如下：

io配送中心所在位置

iw所有尚未服務(wù)的需求點(diǎn)集合

iθ調(diào)度開(kāi)始時(shí)正在配送車(chē)輛位置集合，io∈iθ

kθ調(diào)度開(kāi)始時(shí)正在配送車(chē)輛集合

ko調(diào)度開(kāi)始時(shí)在配送中心車(chē)輛集合

k所有車(chē)輛集合，ko+kθ＝k

c1車(chē)輛行駛成本系數(shù)

c2車(chē)輛發(fā)車(chē)成本系數(shù)

c3車(chē)輛早于eti到達(dá)需求點(diǎn)i的懲罰系數(shù)

c4車(chē)輛晚于lti到達(dá)需求點(diǎn)i的懲罰系數(shù)

eti需求點(diǎn)i最早允許的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間

lti需求點(diǎn)i最晚允許的開(kāi)始服務(wù)時(shí)間

ati到達(dá)需求點(diǎn)i的時(shí)間

wti提前到達(dá)需求點(diǎn)i需要等待的時(shí)間

tij從需求點(diǎn)i到需求點(diǎn)j的行駛時(shí)間

dij從需求點(diǎn)i到需求點(diǎn)j的距離

決策變量：

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

no+nθ＝k

(7)

(1)式為目標(biāo)函數(shù)，表示最小化車(chē)輛行駛成本、發(fā)車(chē)成本及時(shí)間懲罰成本；(2)式、(3)式確保每個(gè)需求點(diǎn)都只能被一輛車(chē)服務(wù)，且只能被訪問(wèn)一次；(4)式為車(chē)輛最大載重量限制，其中g(shù)i為需求點(diǎn)i的快遞重量，g為車(chē)輛最大載重；(5)式為車(chē)輛到達(dá)需求點(diǎn)時(shí)間及等待時(shí)間的計(jì)算公式；(6)式表示發(fā)車(chē)數(shù)不能超過(guò)未駛離配送中心的車(chē)輛總數(shù)；(7)式表示車(chē)輛總數(shù)限制，其中no、nθ、nk分別為配送中心未派出車(chē)輛數(shù)、正在配送車(chē)輛數(shù)、總車(chē)輛數(shù)。

實(shí)施例選取solomon標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試集中100個(gè)需求點(diǎn)的問(wèn)題作為測(cè)試算例。本發(fā)明根據(jù)電子商務(wù)環(huán)境下，動(dòng)態(tài)客戶(hù)位置多隨機(jī)分布，且配送中心調(diào)度間隔時(shí)間較短的特性，選擇solomon標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試集中的r1類(lèi)數(shù)據(jù)，并隨機(jī)選取其中的r110作為測(cè)試數(shù)據(jù)集。本實(shí)施例在r110中隨機(jī)選取10組數(shù)據(jù)作為新增取件客戶(hù)數(shù)據(jù)，剩余90組數(shù)據(jù)作為已知客戶(hù)數(shù)據(jù)。

新增取件客戶(hù)編號(hào)如下：

17、30、32、50、53、60、61、67、71、91

在本實(shí)施例中，車(chē)輛執(zhí)行配送任務(wù)出發(fā)前，首先根據(jù)同時(shí)取送件路徑規(guī)劃模型，利用蟻群算法對(duì)r110中的90組客戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行車(chē)輛路徑規(guī)劃，生成車(chē)輛由配送中心出發(fā)的配送路線，這樣配送車(chē)輛就可以按照配送方案依次完成快遞件配送任務(wù)。根據(jù)客戶(hù)的位置、時(shí)間窗、需求量生成初始配送路線如表1所示，靜態(tài)規(guī)劃路線圖如圖5所示，

表1初始配送路線

(2)步驟1選擇調(diào)度模式，根據(jù)調(diào)度間隔時(shí)間、新增取件需求數(shù)量及緊急程度，選擇批量調(diào)度或緊急調(diào)度的調(diào)度方法，確定調(diào)度時(shí)刻；

在本實(shí)施例中設(shè)定動(dòng)態(tài)調(diào)度最大間隔時(shí)間tmax＝30，新增取件需求最大累計(jì)數(shù)量q＝5，快遞公司承諾給客戶(hù)的上門(mén)取件最長(zhǎng)等待時(shí)間ts＝90。

以下將結(jié)合r110數(shù)據(jù)表中10組新增取件需求數(shù)據(jù)，分3組分別就批量調(diào)度(t)、批量調(diào)度(q)及緊急調(diào)度進(jìn)行說(shuō)明。

1)設(shè)在時(shí)間段[0,30]接收到新增取件需求為：

17、61、91

t1＝30≥tmax，滿(mǎn)足批量調(diào)度(t)的調(diào)度條件，無(wú)緊急需求，則tt(1)＝t(0)+tmax＝30，則第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度的開(kāi)始時(shí)刻τ(1)可確定如下：

τ(1)＝t(1)＝t1＝30

2)設(shè)t2>t(1)＝t1，在時(shí)間段[t1,t2]接收到新增取件需求為：

30、32、50、53、60、67

滿(mǎn)足批量調(diào)度(q)的調(diào)度條件，無(wú)緊急需求，則tq(2)＝t2，則第2次動(dòng)態(tài)調(diào)度的開(kāi)始時(shí)刻τ(2)可確定如下：

τ(2)＝t(2)＝t2

3)設(shè)新增取件需求71的提交時(shí)間st71＝16，ts＝90，配送中心到需求71所在位置的車(chē)輛行駛時(shí)間toi＝39.66，應(yīng)急預(yù)留時(shí)間tr＝10，對(duì)新增取件需求71的最晚調(diào)度時(shí)刻為：

假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻且滿(mǎn)足緊急調(diào)度的調(diào)度條件，則必須考慮對(duì)新增取件需求71采取緊急調(diào)度措施，確定緊急調(diào)度時(shí)刻，若在時(shí)間段只有取件需求71這一個(gè)新增取件需求，則第3次動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)刻τ(3)為：

在本實(shí)施例中，在車(chē)輛配送過(guò)程中可確定3次動(dòng)態(tài)調(diào)度，三次動(dòng)態(tài)調(diào)度的詳細(xì)信息如表2所示：

表2三次動(dòng)態(tài)調(diào)度詳細(xì)信息

(3)步驟2確定調(diào)度范圍

本實(shí)施例以第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度為例繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證：

確定調(diào)度開(kāi)始時(shí)刻τ后，需要根據(jù)每個(gè)新增取件需求的覆蓋范圍，確定本次調(diào)度的調(diào)度范圍，

在時(shí)刻τ(1)＝t(1)＝t1＝30，確定在本次進(jìn)行調(diào)度的新增取件需求集合為u＝{17,61,91}，其中新增取件需求個(gè)數(shù)m＝3，任意一個(gè)新增取件需求u的服務(wù)時(shí)間窗為(etu,ltu)，u∈u，滿(mǎn)足以下條件的任意車(chē)輛kr可劃分到新增取件需求u的調(diào)度范圍sru，

tru≤ltu-τ(1)

其中tru表示在時(shí)刻τ(1)，任意車(chē)輛kr到新增取件需求u所在位置的車(chē)輛行駛時(shí)間。依次對(duì)新增取件需求集合u中每一個(gè)新增取件需求的調(diào)度范圍進(jìn)行求解，則本次調(diào)度的調(diào)度范圍為：

在第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度調(diào)度時(shí)刻τ(1)，更新當(dāng)前各車(chē)輛位置數(shù)據(jù)，并以各車(chē)輛當(dāng)前所在位置為對(duì)應(yīng)虛擬需求點(diǎn)位置，虛擬需求點(diǎn)所允許的最早開(kāi)始服務(wù)時(shí)間eti取當(dāng)前的調(diào)度時(shí)刻τ(1)＝30，最晚開(kāi)始服務(wù)時(shí)間lti取車(chē)輛所在路線下一個(gè)客戶(hù)的最晚服務(wù)時(shí)間lti+1,虛擬需求點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間為0。序號(hào)為0的車(chē)輛表示在配送中心的未出發(fā)車(chē)輛，車(chē)輛位置為配送中心位置(35,35)，時(shí)間窗為配送中心服務(wù)時(shí)間窗(0,230)，第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度的調(diào)度范圍如圖6所示，調(diào)度范圍內(nèi)的虛擬需求點(diǎn)的信息如下表3所示：

表3調(diào)度范圍內(nèi)虛擬需求點(diǎn)信息

(4)步驟3確定插入位置，不能插入到當(dāng)前路線的新增客戶(hù)的由配送中心指派車(chē)輛完成；

本實(shí)施例以第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度為例繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證。

以需求點(diǎn)17為例，經(jīng)過(guò)求解。可行插入位置及插入成本如下表4所示：

表4可行插入位置及插入成本

fi[j]表示將新增取件需求點(diǎn)插入到車(chē)輛ki所在路線ri中需求點(diǎn)ii與需求點(diǎn)ii+1后的插入成本。若將新增取件需求點(diǎn)插入后，不能滿(mǎn)足自身或后續(xù)需求點(diǎn)的時(shí)間要求，則fi[j]值取一個(gè)極大值m。最小插入成本為f7[1]＝-1.545，即新增取件需求點(diǎn)17插入到車(chē)輛7所在路線第1個(gè)需求點(diǎn)與第2個(gè)需求點(diǎn)之間。

用θi表示正在配送車(chē)輛ki所在的虛擬需求點(diǎn)位置，對(duì)各個(gè)新增取件需求點(diǎn)分別求解，可得插入新增取件需求后優(yōu)化方案如下表5所示：

表5插入新增取件需求后路線

(5)步驟4將新增取件需求插入到當(dāng)前線路后，對(duì)調(diào)度范圍內(nèi)線路進(jìn)行局部路徑優(yōu)化，依次進(jìn)行線路間局部路徑優(yōu)化操作o1與線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化操作o2：

本實(shí)施例以第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度為例繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證：

利用局部路徑優(yōu)化方法對(duì)插入新增取件需求的線路進(jìn)行優(yōu)化，第1次動(dòng)態(tài)調(diào)度中局部路徑優(yōu)化后路線如圖7所示。

線路7的需求點(diǎn)58進(jìn)行線路間局部路徑優(yōu)化操作o1，重新插入到線路10的末端；線路10的需求點(diǎn)93進(jìn)行o1操作，重新插入到線路9中；7、9、10這三條線路進(jìn)行線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化操作o2，調(diào)整服務(wù)順序，其中線路9的需求點(diǎn)100通過(guò)o2操作，推遲了服務(wù)順序。

經(jīng)過(guò)步驟4的局部路徑優(yōu)化，重新生成的路線方案，總距離、總時(shí)間與步驟3中插入新需求后的優(yōu)化方案相比略微下降，總成本相比原方案有了6.5％的降幅。優(yōu)化結(jié)果如下表6所示：

表6局部?jī)?yōu)化后路線

經(jīng)本實(shí)施例驗(yàn)證，本發(fā)明提出的一種快遞配送過(guò)程中處理新增取件需求的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法有如下優(yōu)勢(shì)：

能夠根據(jù)一個(gè)工作日中各時(shí)段出現(xiàn)新增取件需求的數(shù)量、緊急程度以及調(diào)度間隔時(shí)間智能選擇調(diào)度模式，確定調(diào)度時(shí)刻，提高了對(duì)動(dòng)態(tài)需求的響應(yīng)速度，通過(guò)批量處理新增取件需求的方式減少了快遞公司上門(mén)取件的物流成本；

通過(guò)劃定調(diào)度范圍，避免了全局調(diào)度導(dǎo)致的路線大范圍變動(dòng)對(duì)物流配送活動(dòng)的消極影響，極大減少了動(dòng)態(tài)調(diào)度的計(jì)算時(shí)間，保證了生成的調(diào)度方案的可行性；

利用配送中的車(chē)輛完成新增取件需求，縮短了客戶(hù)等待上門(mén)取件服務(wù)的時(shí)間，提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度，同時(shí)降低了空載率，降低了物流成本；

將新增取件需求插入當(dāng)前路線后，先后對(duì)調(diào)度范圍內(nèi)的路線進(jìn)行路間局部路徑優(yōu)化和線路內(nèi)局部路徑優(yōu)化，提高了生成的局部調(diào)度方案的優(yōu)化性，降低了路線變動(dòng)對(duì)未服務(wù)的需求的影響。

綜上，本發(fā)明提出的一種快遞配送過(guò)程中處理新增取件需求的動(dòng)態(tài)調(diào)度方法能夠智能選擇調(diào)度模式，縮小調(diào)度范圍，從而有效地將新增取件需求插入到正在配送車(chē)輛的路線中，并對(duì)插入新需求后的路徑進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明，本發(fā)明可以在降低取送件成本的前提下，提高對(duì)新增取件需求的響應(yīng)速度，從而提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其做出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。