分布式自治物流调度的研究

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近些年来,我国电子商务的飞速发展,不仅改变了人们的生活方式,也对传统的物流业造成冲击,物流问题已经成为企业发展的瓶颈,物流调度对提高物流系统运作的效率至关重要。目前物流调度系统通常采用集中式的控制和优化方法,将采集到的信息传到后台计算机系统中集中进行分析、处理和决策。随着物流系统及其网络的规模越来越大,结构越来越复杂,且处于不断变化之中,集中式的调度方式已经很难适应这种复杂的环境。  无线传感器网络的出现,物联网的应用和普及,在物流系统中部署具有感知、计算和通信能力的传感器网络节点,使得包裹、车辆等物流对象具有计算和通信能力,并连接成网络,能够在物流过程中及时地进行信息收集、处理和主动决策,将集中式的物流调度转换为分布式自治调度过程。分布式自治物流调度系统将复杂的货物寻路和资源调度过程分解为若干个以货物和资源为单位进行的优化问题,即多个由包裹自主进行的路由选择和车辆自主进行的寻径路径规划问题,两个问题之间相互独立,但又彼此联系。在包裹路由阶段,采用生物启发式的信息素方法,信息素方法重点在于信息素更新方式,文章提出了三种信息更新方式。在车辆调度阶段,文章提出了两种调度策略进行对比,并且讨论了分布式调度带来的资源竞争。  实验结果表明,基于历史平均的信息素更新方式在交通良好的情况性能表现优异,而当道路出现拥塞时,会出现性能急剧下降,而基于预测的更新方式能够改善这一情况,在服务时间上大大优于基于历史平均的方式。在车辆决策阶段,在大规模的算例时,考虑本地站点和邻居站点包裹路由的启发式方法优于只考虑本地包裹路由的启发式方法。
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