基于大數(shù)據(jù)的物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李娜

摘? 要： 針對(duì)原有調(diào)度系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)更新配送路線交通狀態(tài)，無法選擇最優(yōu)調(diào)度方案的問題，設(shè)計(jì)基于大數(shù)據(jù)的物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)。采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過GPRS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物資配送動(dòng)態(tài)管理，消除無效電波干擾，增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力;利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，綜合多個(gè)影響因素，通過計(jì)算，得到客戶滿意度與時(shí)間差值的正比函數(shù)，合理安排配送路線，得到最優(yōu)調(diào)度方案，完成基于大數(shù)據(jù)的物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)。利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)，測(cè)試所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原有系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配送路線的交通狀態(tài)，導(dǎo)致其調(diào)度方案存在缺陷，而所設(shè)計(jì)系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一缺陷，能夠根據(jù)最合適的取貨地點(diǎn)以及最近的配送路線，完成智能調(diào)度。

關(guān)鍵詞： 物資供應(yīng)鏈; 物資配送; 智能調(diào)度; 系統(tǒng)設(shè)計(jì); 大數(shù)據(jù); 對(duì)照實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)： TN919?34; TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)： 1004?373X（2020）22?0184?03

Abstract： In allusion to the problem that the original dispatching system could not update the traffic status of distribution routes in real time and could not choose the optimal scheduling scheme， a material supply chain distribution intelligent dispatching system based on big data is designed. The relevant data information is collected， the dynamic management of material distribution is achieved by means of GPRS technology to eliminate the invalid radio interference and increase the signal drive ability. The direct proportion function between customer satisfaction and time difference is obtained through calculation by means of big data technology and integrating multiple influencing factors. The distribution route is arranged reasonably to obtain the optimal scheduling scheme， so as to complete the design of the material supply chain distribution intelligent dispatching system based on big data. The performance of the designed system was tested by the control experiment. The experimental results show that the original system could not monitor the traffic status of the distribution route in real time， which results in the defect of the scheduling scheme. The designed system can make up for this defect， and can complete intelligent scheduling according to the most suitable pickup place and the nearest distribution route.

Keywords： supply chain; material distribution; intelligent scheduling; system design; big data; control experiment

0? 引? 言

為了合理規(guī)劃物資的供應(yīng)鏈配送路線，最大化地節(jié)約資源提高配送效率[1?2]，供應(yīng)商需要根據(jù)實(shí)際情況，適時(shí)地調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和送貨計(jì)劃，避免庫(kù)存的積壓以及貨物的不足等問題。為了對(duì)物資以及客戶需求及時(shí)了解，為此需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息，得出合理的分析結(jié)果，完成物資的供應(yīng)鏈規(guī)劃，以便得出高效的配送調(diào)度方案[3?5]。幫助供應(yīng)商利用相關(guān)數(shù)據(jù)分析，降低配送成本，提高效率，做出更加明智的調(diào)度決策，將每一份物資都快速準(zhǔn)確地送到客戶手中。

1? 物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1? 總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化

物資供應(yīng)鏈配送的智能調(diào)度系統(tǒng)硬件部分，主要由運(yùn)輸終端、網(wǎng)絡(luò)通信以及調(diào)度監(jiān)控中心三部分組成，其總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，最終目的是為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為此其硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要從消費(fèi)者的角度出發(fā)，滿足客戶需求。

在配送過程中采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過GPRS技術(shù)將其傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)信息后，存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。與此同時(shí)，上位機(jī)根據(jù)地圖對(duì)其定位并在地圖中顯示，查詢其周圍倉(cāng)庫(kù)的物資數(shù)量以及該地區(qū)對(duì)物資的需求程度，實(shí)現(xiàn)物資配送過程中的動(dòng)態(tài)管理，以此保障物資配送的合理調(diào)度[6?8]。由于原有硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)中的A/D模塊尚不完善，無法滿足系統(tǒng)需求，為此需要在原有基礎(chǔ)上優(yōu)化該模塊功能。

1.2? A/D模塊設(shè)計(jì)

由于原有硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)中，A/D模塊的電路空間規(guī)模較小，且數(shù)字處理板卡中的元件分布較為緊湊，為此優(yōu)化其模塊結(jié)構(gòu)，將A/D模塊作為數(shù)字處理板卡上的子板卡，將A/D子卡通過QSH插槽與其相連接。在子卡內(nèi)部，預(yù)處理射頻模塊當(dāng)中所接收到的模擬信號(hào)，消除無效電波的干擾，并增加信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力以及系統(tǒng)精度[9?11]。選用型號(hào)為L(zhǎng)MK03000C的時(shí)鐘調(diào)整芯片，支持各芯片的時(shí)鐘供給，并將A/D子卡設(shè)置為雙通道結(jié)構(gòu)，以滿足其空間的高效利用以及系統(tǒng)的擴(kuò)展[12?13]。至此完成智能調(diào)度系統(tǒng)的硬件優(yōu)化部分，并在此基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)計(jì)其系統(tǒng)軟件。

2? 供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1? 基于大數(shù)據(jù)的智能調(diào)度影響因素分析

由于物資供應(yīng)鏈配送調(diào)度所涉及的影響因素復(fù)雜，難以綜合多個(gè)變數(shù)及條件，得出滿意的調(diào)度方案，為此需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析需求情況，得到有效信息，合理利用相關(guān)資源，完成合理的智能調(diào)度，增加相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。首先需要考慮的優(yōu)化目標(biāo)，即：客戶的最大滿意度、企業(yè)最小配送成本、企業(yè)最小懲罰數(shù)，而其中最重要的則是客戶的滿意程度[14?15]。假設(shè)完成客戶[a]的配送服務(wù)所需要的時(shí)間為[Ta]，客戶[a]配送的時(shí)間窗為[ea，ta]，其中，[ea]表示為客戶[a]配送的最早服務(wù)時(shí)間，[ta]表示為客戶[a]配送的最晚配送時(shí)間。并設(shè)置客戶的配送滿意時(shí)間窗為[ma，na]，當(dāng)配送到達(dá)時(shí)間在該范圍內(nèi)時(shí)，客戶滿意度能夠達(dá)到100%;若配送到達(dá)時(shí)間在[ea，ta]，則客戶滿意度為0;若配送到達(dá)時(shí)間在[ea，ma]或[na，ta]范圍內(nèi)，則客戶滿意度為關(guān)于時(shí)間差值的正比函數(shù)?？蛻鬧a]在時(shí)刻[i]收到配送的滿意度為[Satai]。將客戶按照物資需求情況，分為不同配送等級(jí)[Wa]，等級(jí)數(shù)越高，配送需求越緊急。得到最大客戶滿意度目標(biāo)函數(shù)如下：

根據(jù)上述計(jì)算，能夠得到客戶的物資供應(yīng)配送需求，以及其對(duì)于配送滿意度的計(jì)算方法，結(jié)合實(shí)際情況，完成智能調(diào)度的影響因素分析，并通過計(jì)算機(jī)相關(guān)程序，完成智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.2? 實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過上述調(diào)度影響因素的分析，可以得知在物資供應(yīng)配送的過程中，會(huì)受到客戶群體分散、城市交通復(fù)雜、供應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)分布不均等多種因素影響，為此合理安排配送路線，實(shí)時(shí)監(jiān)控配送進(jìn)程，及時(shí)完成調(diào)度任務(wù)，是提高企業(yè)服務(wù)質(zhì)量的主要途徑。

在滿足一定的約束條件下，設(shè)計(jì)合理的調(diào)度路線，通過計(jì)算機(jī)相關(guān)程序，完成主要代碼的編寫：

完成程序的編寫后，通過調(diào)度中心的服務(wù)終端，顯示出最合適的物資運(yùn)輸路線，以及最近取貨點(diǎn)，并估算出客戶的最佳收貨時(shí)間，選取最佳配送路線，以達(dá)到配送費(fèi)用最小化，客戶滿意度最大化的目的。

3? 物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)性能測(cè)試

為了檢測(cè)基于大數(shù)據(jù)的物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)性能，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所設(shè)計(jì)的智能調(diào)度系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與原有系統(tǒng)相對(duì)照，分析兩者之間的差異，完成測(cè)試。

3.1? 性能測(cè)試準(zhǔn)備過程

由于實(shí)驗(yàn)需要模擬物資供應(yīng)鏈的配送路線，以及智能調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行過程，為此利用TransCAD交通規(guī)劃及需求預(yù)測(cè)軟件，模擬智能調(diào)度過程，其具體模擬過程如圖1所示。

由上述模擬過程得到智能調(diào)度模擬結(jié)果，將其與原有系統(tǒng)結(jié)果相對(duì)照。

3.2? 性能測(cè)試結(jié)果分析

完成上述準(zhǔn)備后，運(yùn)行軟件得到模擬結(jié)果，并與原有系統(tǒng)對(duì)照，具體結(jié)果如圖2所示。

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)照結(jié)果能夠得知，原有調(diào)度系統(tǒng)雖然能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)輸狀況，但僅能夠顯示物資運(yùn)輸過程中的實(shí)時(shí)坐標(biāo)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而所設(shè)計(jì)的基于大數(shù)據(jù)的物資供應(yīng)鏈配送智能調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)顯示調(diào)度中心以及運(yùn)輸車輛的位置，并根據(jù)交通擁堵狀況，選擇最合適的取貨地點(diǎn)以及最近的配送線路。根據(jù)實(shí)際需求選擇最優(yōu)調(diào)度方案，完成實(shí)時(shí)調(diào)度，達(dá)到降低運(yùn)輸成本，提高配送效率的目的。

4? 結(jié)? 語(yǔ)

為了使物資供應(yīng)鏈的配送能夠滿足電商企業(yè)以及客戶的需求，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)智能調(diào)度系統(tǒng)，為物資的配送運(yùn)輸過程設(shè)計(jì)合理的路線，使其快速安全地將物資送到客戶手中，達(dá)到提高運(yùn)輸效率，節(jié)約運(yùn)輸成本的目的，全方面提高物資供應(yīng)及配送的服務(wù)質(zhì)量。

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