基于无人外卖车的外卖配送系统及方法

技术领域

本发明涉及外卖配送技术，尤其涉及一种基于无人外卖车的外卖配送系统及方法。

背景技术

随着交通条件的发达和网络信息时代的广泛普及，以及人力和物力成本的增加，节省劳动力成本和时间成本的无人外卖车受到了社会重视。无人外卖车已经普及到社会个个方方面面中，通过无人外卖车上所装置的各种设备，具有定位精度高、场景适应广等优点，针对复杂场景下的末端配送进行优化，具有实时性、稳定性、快速性和安全性等特点，能够完美的保障无人驾驶在各种复杂街道运行。此外，基于传感器融合的环境感知和环境理解技术，无人外卖车能够根据对其它交通参与对象的类别和行为进行理解和预判，快速完成决策优化与驾驶操纵，实现全开放道路场景下的自主行驶。不过现有的无人外卖车的路径和时间仍然需要优化，以尽可能的减少在配送过程中所消耗的人力和物力。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于无人外卖车的外卖配送系统及方法。

技术方案：本发明所述的基于无人外卖车的外卖配送系统包括：

数据采集子系统，用于采集外卖签收点信息、无人外卖车配送时间信息和无人外卖车装载信息；

智能调控子系统，用于根据历史外卖签收点信息将配送路线分为高频签收线路和低频签收线路，为高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，为低频签收线路的外卖分配给配送员，并将分配给无人外卖车的外卖根据签收点分配所属无人外卖车；

路径优化模块，用于优化各无人外卖车的配送路径；

无人外卖车，用于按照优化的配送路径进行配送。

进一步的，所述数据采集子系统具体包括：

网络信息采集模块，用于采集历史每个外卖的签收点；

时间信息采集模块，用于采集无人外卖车配送每个外卖的配送时间；

外卖装载信息采集模块，用于采集无人外卖车所能装载的外卖总重量。

进一步的，所述智能调控子系统具体包括：

智能分流控制设备，用于根据历史外卖签收点信息统计每个签收点的签收数量，并将签收数量高于阈值的签收点作为高频签收站点，其余作为低频签收站点，根据地图信息将高频签收站点所在街道作为高频签收线路，低频签收站点作为低频签收线路，将高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，将低频签收线路的外卖分配给配送员；

数量分配设备，用于将分配给无人外卖车的外卖，属于同一片区或同一线路的分配给同一无人外卖车；

称重传感器，用于对分配给无人外卖车的外卖重量进行实时计算，使得无人外卖车装载量最大，且不超出重量限额。

进一步的，所述智能调控子系统还包括：

时间传感器，用于根据无人外卖车配送外卖的历史配送时间计算无人外卖车平均配送时间，并与最近一次外卖的配送时间相比较，当最近一次外卖的配送时间大于平均配送时间时，发送配送速度调控请求；

速度调控设备，用于在收到配送速度调控请求时，提高无人外卖车的行驶速度。

进一步的，所述路径优化模块通过蚁群优化算法实现路径规划，所述蚁群优化算法的目标函数为：

式中，h

所述蚁群优化算法中，从一个签收点向下一个签收点转移的概率为：

式中，G

本发明所述的基于无人外卖车的外卖配送方法包括如下步骤：

(1)采集外卖签收点信息、无人外卖车配送时间信息和无人外卖车装载信息；

(2)根据历史外卖签收点信息将配送路线分为高频签收线路和低频签收线路，为高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，为低频签收线路的外卖分配给配送员，并将分配给无人外卖车的外卖根据签收点分配所属无人外卖车；

(3)优化各无人外卖车的配送路径；

(4)无人外卖车按照优化的配送路径进行配送。

进一步的，步骤(1)具体包括：

采集历史每个外卖的签收点；

采集无人外卖车配送每个外卖的配送时间；

采集无人外卖车所能装载的外卖总重量。

进一步的，步骤(2)具体包括：

根据历史外卖签收点信息统计每个签收点的签收数量，并将签收数量高于阈值的签收点作为高频签收站点，其余作为低频签收站点，根据地图信息将高频签收站点所在街道作为高频签收线路，低频签收站点作为低频签收线路，将高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，将低频签收线路的外卖分配给配送员；

将分配给无人外卖车的外卖，属于同一片区或同一线路的分配给同一无人外卖车；

对分配给无人外卖车的外卖重量进行实时计算，使得无人外卖车装载量最大，且不超出重量限额。

进一步的，该方法还包括如下步骤：

(5)根据无人外卖车配送外卖的历史配送时间计算无人外卖车平均配送时间，并与最近一次外卖的配送时间相比较，当最近一次外卖的配送时间大于平均配送时间时，向速度调控设备发送配送速度调控请求；速度调控设备在收到配送速度调控请求时，提高无人外卖车的行驶速度。

进一步的，步骤(3)中所述配送路径通过蚁群优化算法实现路径规划，所述蚁群优化算法的目标函数为：

式中，h

所述蚁群优化算法中，从一个签收点向下一个签收点转移的概率为：

式中，G

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、与传统的无人车配送模式相比，本发明通过数据收集将配送路线区分为高频签收站点和低频签收站点，高频签收站点使用无人外卖小车进行配送，低频签收站点使用人力进行配送，有效的并且以最大程度的节省配送时间和劳动力成本。

2、本发明的运行利用了蚁群优化算法进行路径优化，优化后的路径可以大大的减少配送的时间和成本，从而减少资源消耗。

附图说明

图1是本发明提供的基于无人外卖车的外卖配送系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供一种基于无人外卖车的外卖配送系统，如图1所示，包括数据采集子系统、智能调控子系统、路径优化模块和无人外卖车。数据采集子系统用于采集外卖签收点信息、无人外卖车配送时间信息和无人外卖车装载信息；智能调控子系统用于根据历史外卖签收点信息将配送路线分为高频签收线路和低频签收线路，为高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，为低频签收线路的外卖分配给配送员，并将分配给无人外卖车的外卖根据签收点分配所属无人外卖车；路径优化模块用于优化各无人外卖车的配送路径；无人外卖车用于按照优化的配送路径进行配送。

其中，所述数据采集子系统具体包括：用于采集历史每个外卖的签收点的网络信息采集模块，用于采集无人外卖车配送每个外卖的配送时间的时间信息采集模块和用于采集无人外卖车所能装载的外卖总重量的外卖装载信息采集模块。

其中，所述智能调控子系统具体包括智能分流控制设备、数量分配设备、称重传感器、时间传感器和速度调控设备，智能分流控制设备用于根据历史外卖签收点信息统计每个签收点的签收数量，并将签收数量高于阈值的签收点作为高频签收站点，其余作为低频签收站点，根据地图信息将高频签收站点所在街道作为高频签收线路，低频签收站点作为低频签收线路，将高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，将低频签收线路的外卖分配给配送员；数量分配设备用于将分配给无人外卖车的外卖，属于同一片区或同一线路的分配给同一无人外卖车；称重传感器用于对分配给无人外卖车的外卖重量进行实时计算，使得无人外卖车装载量最大，且不超出重量限额；当装载货物重量到达指定配送重量时，称重传感器发出配送提示，即无人车进行货物配送。时间传感器用于根据无人外卖车配送外卖的历史配送时间计算无人外卖车平均配送时间，并与最近一次外卖的配送时间相比较，当最近一次外卖的配送时间大于平均配送时间时，发送配送速度调控请求；速度调控设备用于在收到配送速度调控请求时，提高无人外卖车的行驶速度。

其中，所述路径优化模块通过蚁群优化算法实现路径规划，蚁群优化算法在传统蚁群算法ACO上进行优化，主要优化了目标函数和转移概率，优化后的目标函数为：

式中，h

优化后从一个签收点向下一个签收点转移的概率为：

式中，G

蚁群优化算法中其他算法步骤与ACO相同，不再赘述。

该系统所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。以上所描述的实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以只通过硬件实现，只要能实现功能或作用都可以。

本实施例还提供一种基于无人外卖车的外卖配送方法，包括如下步骤：

(1)采集外卖签收点信息、无人外卖车配送时间信息和无人外卖车装载信息；

(2)根据历史外卖签收点信息将配送路线分为高频签收线路和低频签收线路，为高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，为低频签收线路的外卖分配给配送员，并将分配给无人外卖车的外卖根据签收点分配所属无人外卖车；

(3)优化各无人外卖车的配送路径；

(4)无人外卖车按照优化的配送路径进行配送；

(5)根据无人外卖车配送外卖的历史配送时间计算无人外卖车平均配送时间，并与最近一次外卖的配送时间相比较，当最近一次外卖的配送时间大于平均配送时间时，向速度调控设备发送配送速度调控请求；速度调控设备在收到配送速度调控请求时，提高无人外卖车的行驶速度。

其中，步骤(1)具体包括：

采集历史每个外卖的签收点；

采集无人外卖车配送每个外卖的配送时间；

采集无人外卖车所能装载的外卖总重量。

其中，步骤(2)具体包括：

根据历史外卖签收点信息统计每个签收点的签收数量，并将签收数量高于阈值的签收点作为高频签收站点，其余作为低频签收站点，根据地图信息将高频签收站点所在街道作为高频签收线路，低频签收站点作为低频签收线路，将高频签收线路的外卖分配给无人外卖车，将低频签收线路的外卖分配给配送员；

将分配给无人外卖车的外卖，属于同一片区或同一线路的分配给同一无人外卖车；

对分配给无人外卖车的外卖重量进行实时计算，使得无人外卖车装载量最大，且不超出重量限额。

其中，步骤(3)中所述配送路径通过蚁群优化算法实现路径规划，所述蚁群优化算法的目标函数为：

式中，h

所述蚁群优化算法中，从一个签收点向下一个签收点转移的概率为：

式中，G