一种用于递送机器人的预备接单调度方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种用于递送机器人的预备接单调度方法及系统。

背景技术

随着外卖行业和机器人行业的发展，以及楼宇安全性或者非接触取餐的考虑，越来越多的楼宇采用了机器人送餐的方式。外卖员将外卖或者快递运送至指定的取货点，录入运单后，系统调度机器人来取餐，然后外卖员将外卖放入机器人存储空间内，机器人将外卖按照规划路径送至指定的楼层或房门外，实现最后一段的送餐。

然而，机器人通常按照接单顺序送餐，在就餐高峰时期，可能出现运力不足的情况，并且录入运单后，机器人从待命地点移动至取货点也需要时间，导致外卖员等待时间过长，降低了外卖的配送效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于递送机器人的预备接单调度方法及系统，通过对当前时间段的运单进行预测，提前使机器人执行预测运单，根据预测运单规划送餐路径，能够使机器人提前前往骑手放货地点等待外卖放入，有效减少了外卖员的等待时间，提高了整体的递送效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于递送机器人的预备接单调度方法，包括：

服务器获取目标区域的历史运单数据，根据所述历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况；

当机器人出现空余仓位时，所述服务器根据所述目的地分布情况确定当前时间出现概率最大的预测目的地，并根据所述预测目的地生成预测运单，分配给存在空仓的机器人；

所述存在空仓的机器人接收到所述预测运单后，根据当前的位置信息和所述预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行所述预测运单；

当所述服务器录入新运单后，判断所述新运单和所述预测运单的目的地是否相同，如果相同，则将所述新运单替换掉所述预测运单；

所述存在空仓的机器人接收到所述新运单后，执行所述新运单。

本发明的有益效果是：本发明提供的预备接单调度方法，通过目标区域的历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况，当机器人出现空余仓位时，通过每个时间段的目的地分布情况生产预测运单，使存在空仓的机器人执行预测运单，能够使机器人提前前往放货地点等待，有效减少了外卖员的等待时间，提高了整体的递送效率。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

根据所述预测目的地生成预测运单，分配给空仓机器人，具体包括：

根据所述预测目的地生成预测运单；

获取所述目标区域内存在空仓的全部机器人；

确定每个存在空仓的机器人移动到取货点的时间并排序；

将所述预测运单分配给移动到所述取货点的时间最短的机器人。

采用上述技术方案的有益效果是：通过将预测运单分配给移动到所述取货点的时间最短的机器人，能够进一步压缩运单的执行时间，提高运单的递送效率。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

所述存在空仓的机器人接收到所述预测运单后，根据当前的位置信息和所述预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行所述预测运单，具体包括：

所述存在空仓的机器人接收到所述预测运单后，判断当前的递送状态，如果存在递送中的当前运单，根据当前的位置信息判断从当前位置前往所述预测运单的起始地点后再前往所述当前运单的目的地所需时间是否在所述当前运单的规定时间内，如果是，则所述存在空仓的机器人先执行所述预测运单，再执行所述当前运单；

如果不存在递送中的运单，判断是否存在待递送运单，如果存在待递送运单，则获取所述预测运单和全部所述待递送运单的目的地，对全部目的地进行排列组合，并计算每种组合的总体耗时，以总体耗时最小为目标，对所述预测运单和全部所述待递送运单的执行顺序进行调整后执行。

采用上述技术方案的有益效果是：通过对机器人当前执行的运单进行判断，当存在递送中的当前运单时，判断执行预测运单是否会导致递送中的当前运单超时，如果不超时，则先执行预测运单，一方面能够避免影响当前运单的递送，避免当前运单配送超时，也能够执行预测运单，当不存在递送中的运单时，可以重新规划所有的运单任务，使运单的配送更加灵活。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

当所述服务器录入新运单后，所述新运单和所述预测运单的目的地不同时，重新选择具有空仓的机器人分配所述预测运单。

采用上述技术方案的有益效果是：通过重新分配目的地不同的运单，能够避免影响当前运单的递送。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

所述服务器监控所述存在空仓的机器人，当所述存在空仓的机器人执行所述预测运单，在取货点的停留时间超过预设时间时，撤回所述预测运单，选择其他存在空仓的机器人重新分配所述预测运单。

采用上述技术方案的有益效果是：通过对机器人执行预测运单时，在取货点的停留时间进行监控，能够避免机器人长时间停留在取货点，在预测运单未得到执行时，及时执行其他运单或返回待命地点，从而避免运力浪费。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种用于递送机器人的预备接单调度系统，包括：服务器和至少一个机器人，其中：

所述服务器用于获取目标区域的历史运单数据，根据所述历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况；

当所述机器人出现空余仓位时，所述服务器用于根据所述目的地分布情况确定当前时间出现概率最大的预测目的地，并根据所述预测目的地生成预测运单，分配给存在空仓的机器人；

所述存在空仓的机器人接收到所述预测运单后，用于根据当前的位置信息和所述预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行所述预测运单；

当所述服务器录入新运单后，还用于判断所述新运单和所述预测运单的目的地是否相同，如果相同，则将所述新运单替换掉所述预测运单；

所述存在空仓的机器人接收到所述新运单后，还用于执行所述新运单。

本发明提供的预备接单调度系统，通过目标区域的历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况，当机器人出现空余仓位时，通过每个时间段的目的地分布情况生产预测运单，使存在空仓的机器人执行预测运单，能够使机器人提前前往放货地点等待，有效减少了外卖员的等待时间，提高了整体的递送效率。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

所述服务器具体用于根据所述预测目的地生成预测运单；

获取所述目标区域内存在空仓的全部机器人；

确定每个存在空仓的机器人移动到取货点的时间并排序；

将所述预测运单分配给移动到所述取货点的时间最短的机器人。

采用上述技术方案的有益效果是：通过将预测运单分配给移动到所述取货点的时间最短的机器人，能够进一步压缩运单的执行时间，提高运单的递送效率。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

所述存在空仓的机器人接收到所述预测运单后，具体用于判断当前的递送状态，如果存在递送中的当前运单，根据当前的位置信息判断从当前位置前往所述预测运单的起始地点后再前往所述当前运单的目的地所需时间是否在所述当前运单的规定时间内，如果是，则所述存在空仓的机器人先执行所述预测运单，再执行所述当前运单；

如果不存在递送中的运单，判断是否存在待递送运单，如果存在待递送运单，则获取所述预测运单和全部所述待递送运单的目的地，对全部目的地进行排列组合，并计算每种组合的总体耗时，以总体耗时最小为目标，对所述预测运单和全部所述待递送运单的执行顺序进行调整后执行。

采用上述技术方案的有益效果是：通过对机器人当前执行的运单进行判断，当存在递送中的当前运单时，判断执行预测运单是否会导致递送中的当前运单超时，如果不超时，则先执行预测运单，一方面能够避免影响当前运单的递送，避免当前运单配送超时，也能够执行预测运单，当不存在递送中的运单时，可以重新规划所有的运单任务，使运单的配送更加灵活。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

当所述服务器录入新运单后，所述新运单和所述预测运单的目的地不同时，所述服务器还用于重新选择具有空仓的机器人分配所述预测运单。

采用上述技术方案的有益效果是：通过重新分配目的地不同的运单，能够避免影响当前运单的递送。

可选地，上述技术方案还可以进行如下改进：

所述服务器还用于监控所述存在空仓的机器人，当所述存在空仓的机器人执行所述预测运单，在取货点的停留时间超过预设时间时，撤回所述预测运单，选择其他存在空仓的机器人重新分配所述预测运单。

采用上述技术方案的有益效果是：通过对机器人执行预测运单时，在取货点的停留时间进行监控，能够避免机器人长时间停留在取货点，在预测运单未得到执行时，及时执行其他运单或返回待命地点，从而避免运力浪费。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明预备接单调度方法的实施例提供的流程示意图；

图2为本发明预备接单调度方法的实施例提供的机器人递送路径示意图；

图3为本发明预备接单调度系统的实施例提供的结构框架示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

为便于说明，首先对递送机器人的工作流程进行说明，如图2所示，提供了一种示例性的机器人递送路径示意图，当没有递送任务时，机器人在待命点待机，当骑手到放货点位通过预设终端录入运单信息后，系统会对此运单进行分配，从楼宇中所有可用机器人中根据一定的算法选取最合适的机器人前往骑手放货点放入物品，例如，处于待命点的机器人移动到放货点位，骑手放货后，机器人去递送，将货物递送至对应的楼层或者房门外。

应理解，楼宇布局中规划的骑手放货地方，可以成为取货点位或者放货点位，骑手进入楼宇后，需要在骑手放货点扫码，录入运单，然后等待机器人前来，楼宇中的骑手放货点位数量一般少于机器人数量。其余机器人会停靠在自己所在的待命点。

而本申请中，服务器生成预测运单后，可以发送给递送中且有空余仓位的机器人，或者发送给待命点的机器人，使机器人提前去放货点位等待骑手放货，当骑手放货后，再进行递送，从而省去了骑手从录入运单信息后到机器人到达放货点位这段等待的时间，提高了递送效率，减少了骑手等待时间，下面以楼宇作为目标区域，详细说明。

如图1所示，为本发明预备接单调度方法的实施例提供的流程示意图，该预备接单调度方法用于递送机器人，包括：

S1，服务器获取目标区域的历史运单数据，根据历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况；

需要说明的是，目标区域可以办公楼、住宅小区或酒店等，目的地可以是楼层或者房门号等。

需要说明的是，运单用于描述机器人的一次递送任务，例如，一个运单的基本信息可以由起始地点、目的地点、收件人姓名和收件人手机号码等组成。

需要说明的是，具体的时间段可以根据实际需求设置，例如，以楼宇为例，可以按照每N分钟的时间间隔将一天24小时划分为几个时间段。将历史运单数据按照创建时间填入这些时间段中，对每个时间段中的运单按照目的地楼层进行聚合，计算权重，得到数据集样本。比如11:30到11:40历史运单中出现70％为11楼运单，30％为12楼运单。数据集样本每日更新，在服务器侧进行存储。

S2，当机器人出现空余仓位时，服务器根据目的地分布情况确定当前时间出现概率最大的预测目的地，并根据预测目的地生成预测运单，分配给存在空仓的机器人；

应理解，根据楼宇中以往的历史运单数据进行推算，得到未来几分钟可能出现的运单，预测运单非真实的运单，没有用户信息等，只存在基本的起始点位和目的点位信息。预测运单的目的是尽可能的在合乎未来调度预期的情况下，是机器人去接未来所出现的运单。机器人会将预测运单作为真实运单处理，移动到骑手放货点位等待放货。

其中，起始点位用以描述机器人每次配送任务的起始位置，一般机器人配送的起始点位都为机器人当前的位置信息。

到达点位用以描述机器人每次配送任务的到达位置，一般到达点位可以是楼宇内房间前的位置等。

例如，假设11:30到11:40历史运单中出现70％为11楼运单，30％为12楼运单，那么可以生成一个预测运单，运单的起始点位为机器人当前的位置，运单的到达点位为11楼。

应理解，如果此时楼宇中的预测单已经达到上限，那么不会产生新的预测运单。

S3，存在空仓的机器人接收到预测运单后，根据当前的位置信息和预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行预测运单；

应理解，机器人会实时向服务器发送自己的当前信息，同时服务器上会返回机器人应当去做的任务信息，即机器人可以通过实时的心跳同步，获取新的任务列表，根据自身当前的任务列表进行比对，得到服务器返回了自己当前不在执行的任务信息。机器人在通过运单同步所获取到的楼宇所有的运单列表中查找新运单任务，获得运单的详细信息。

当服务器端产生新的运单时，机器人会观测到变更，拉取到此运单的所有详细信息，使得服务器端和机器人都共享一份楼宇中所有待配送的运单信息，保持二者的信息一致。

S4，当服务器录入新运单后，判断新运单和预测运单的目的地是否相同，如果相同，则将新运单替换掉预测运单；

如果不相同，则不会进行替换。

S5，存在空仓的机器人接收到新运单后，执行新运单。

应理解，服务器可以预先获取楼宇中配置的所有骑手放货点，根据骑手放货点的基本信息可以推算出站点中出现的预测运单数量的最大值，然后再最大值的范围内生成预测运单。

机器人与服务器之间可以通过4G、5G或WIFI等无线通信链路进行通信。

本实施例提供的预备接单调度方法，通过目标区域的历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况，当机器人出现空余仓位时，通过每个时间段的目的地分布情况生产预测运单，使存在空仓的机器人执行预测运单，能够使机器人提前前往放货地点等待，有效减少了外卖员的等待时间，提高了整体的递送效率。

可选地，在一些可能的实施方式中，根据预测目的地生成预测运单，分配给空仓机器人，具体包括：

根据预测目的地生成预测运单；

获取目标区域内存在空仓的全部机器人；

确定每个存在空仓的机器人移动到取货点的时间并排序；

将预测运单分配给移动到取货点的时间最短的机器人。

通过将预测运单分配给移动到取货点的时间最短的机器人，能够进一步压缩运单的执行时间，提高运单的递送效率。

可选地，在一些可能的实施方式中，存在空仓的机器人接收到预测运单后，根据当前的位置信息和预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行预测运单，具体包括：

存在空仓的机器人接收到预测运单后，判断当前的递送状态，如果存在递送中的当前运单，根据当前的位置信息判断从当前位置前往预测运单的起始地点后再前往当前运单的目的地所需时间是否在当前运单的规定时间内，如果是，则存在空仓的机器人先执行预测运单，再执行当前运单；

例如，假设机器人目前处于2楼，从当前位置到取货点需要3分钟，从取货点前往递送中的当前运单的目的地需要5分钟，假设递送中的当前运单剩余运送时间为10分钟，那么如果执行预测运单，需要8分钟，可以在取货点等待2分钟，那么可以执行预测运单，在取货点等待2分钟，再执行当前运单。而假设递送中的当前运单剩余运送时间为5分钟，那么执行预测运单显然会导致递送中的当前运单超时，那么则不执行预测运单，直接执行当前运单。

如果不存在递送中的运单，判断是否存在待递送运单，如果存在待递送运单，则获取预测运单和全部待递送运单的目的地，对全部目的地进行排列组合，并计算每种组合的总体耗时，以总体耗时最小为目标，对预测运单和全部待递送运单的执行顺序进行调整后执行。

通过对机器人当前执行的运单进行判断，当存在递送中的当前运单时，判断执行预测运单是否会导致递送中的当前运单超时，如果不超时，则先执行预测运单，一方面能够避免影响当前运单的递送，避免当前运单配送超时，也能够执行预测运单，当不存在递送中的运单时，可以重新规划所有的运单任务，使运单的配送更加灵活。

可选地，在一些可能的实施方式中，当服务器录入新运单后，新运单和预测运单的目的地不同时，重新选择具有空仓的机器人分配预测运单。

通过重新分配目的地不同的运单，能够避免影响当前运单的递送。

可选地，在一些可能的实施方式中，服务器监控存在空仓的机器人，当存在空仓的机器人执行预测运单，在取货点的停留时间超过预设时间时，撤回预测运单，选择其他存在空仓的机器人重新分配预测运单。

通过对机器人执行预测运单时，在取货点的停留时间进行监控，能够避免机器人长时间停留在取货点，在预测运单未得到执行时，及时执行其他运单或返回待命地点，从而避免运力浪费。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

如图3所示，为本发明预备接单调度系统的实施例提供的结构框架示意图，该预备接单调度系统用于递送机器人20，包括：服务器10和至少一个机器人20，其中：

服务器10用于获取目标区域的历史运单数据，根据历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况；

当机器人20出现空余仓位时，服务器10用于根据目的地分布情况确定当前时间出现概率最大的预测目的地，并根据预测目的地生成预测运单，分配给存在空仓的机器人20；

存在空仓的机器人20接收到预测运单后，用于根据当前的位置信息和预测运单对当前执行的运单任务进行重新调度，执行预测运单；

当服务器10录入新运单后，还用于判断新运单和预测运单的目的地是否相同，如果相同，则将新运单替换掉预测运单；

存在空仓的机器人20接收到新运单后，还用于执行新运单。

本实施例提供的预备接单调度系统，通过目标区域的历史运单数据确定每个时间段的目的地分布情况，当机器人20出现空余仓位时，通过每个时间段的目的地分布情况生产预测运单，使存在空仓的机器人20执行预测运单，能够使机器人20提前前往放货地点等待，有效减少了外卖员的等待时间，提高了整体的递送效率。

可选地，在一些可能的实施方式中，服务器10具体用于根据预测目的地生成预测运单；

获取目标区域内存在空仓的全部机器人20；

确定每个存在空仓的机器人20移动到取货点的时间并排序；

将预测运单分配给移动到取货点的时间最短的机器人20。

通过将预测运单分配给移动到取货点的时间最短的机器人20，能够进一步压缩运单的执行时间，提高运单的递送效率。

可选地，在一些可能的实施方式中，存在空仓的机器人20接收到预测运单后，具体用于判断当前的递送状态，如果存在递送中的当前运单，根据当前的位置信息判断从当前位置前往预测运单的起始地点后再前往当前运单的目的地所需时间是否在当前运单的规定时间内，如果是，则存在空仓的机器人20先执行预测运单，再执行当前运单；

如果不存在递送中的运单，判断是否存在待递送运单，如果存在待递送运单，则获取预测运单和全部待递送运单的目的地，对全部目的地进行排列组合，并计算每种组合的总体耗时，以总体耗时最小为目标，对预测运单和全部待递送运单的执行顺序进行调整后执行。

通过对机器人20当前执行的运单进行判断，当存在递送中的当前运单时，判断执行预测运单是否会导致递送中的当前运单超时，如果不超时，则先执行预测运单，一方面能够避免影响当前运单的递送，避免当前运单配送超时，也能够执行预测运单，当不存在递送中的运单时，可以重新规划所有的运单任务，使运单的配送更加灵活。

可选地，在一些可能的实施方式中，当服务器10录入新运单后，新运单和预测运单的目的地不同时，服务器10还用于重新选择具有空仓的机器人20分配预测运单。

通过重新分配目的地不同的运单，能够避免影响当前运单的递送。

可选地，在一些可能的实施方式中，服务器10还用于监控存在空仓的机器人20，当存在空仓的机器人20执行预测运单，在取货点的停留时间超过预设时间时，撤回预测运单，选择其他存在空仓的机器人20重新分配预测运单。

通过对机器人20执行预测运单时，在取货点的停留时间进行监控，能够避免机器人20长时间停留在取货点，在预测运单未得到执行时，及时执行其他运单或返回待命地点，从而避免运力浪费。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

需要说明的是，上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。