车辆调度系统(通用11篇)
车辆调度系统 篇1
1 引言
开发一套完整的应用软件, 至少要精通2到3门计算机高级语言及部分数据库知识。无论是系统的数据“录入、查询、修改、删除、报表打印”等常见功能, 都离不开数据库的后台支持。对开发程序有几点要求: (1) 调研; (2) 审核; (3) 认定 (定稿) ; (4) 绘制N-S流程图; (5) 建数据库; (6) 建表; (7) 建表关联等。以下主要讲述使用Java Script、ASP、Access开发车辆调度系统的关键步骤, 并附核心代码。
2 数据库及表
车辆调度系统数据库是用Access创建的, 名为cldd.mdb, 为了提高数据库的安全性, 还可将扩展名mdb改为Asp。数据库中主要包含admin (超级管理员) 表、ddj L (调度记录) 表、ycsqd (用车申请单) 表, 如图1~图3所示。
3 核心代码
3.1 链接数据库 (conn.asp)
3.2 主界面 (index.asp)
在该页面中采用Frameset框架元素:
3.3 数据录入代码
数据录入代码就是数据添加程序, 开发企业内部车辆调度系统, 为了提升系统运行速度, 本系统就不涉及到身份验证机制, 但要用到更多的函数和变量, 数据添加程序核心代码如下。
3.4 功能模块
只有部门领导正确登录系统后才能进入签字页, 登录时要输入正确的用户名、密码和部门名称才能成功登录, 正确登录后才能进入自己的待办工作页面, 单击待办工作标题提示符, 即可进入最新单子签字页面完成签字工作。
部门领导登录代码:
签字代码如下:
查询调度记录:
本系统的调度记录查询分三种方式, 第一按用车用户名和用车年月进行查询, 方便查询某职工在某年某月内的用车量;第二按出车日期查询, 方便查询某天的车辆调度情况;第三按时间段来查询某一时段的出车情况。代码如下:
4 结语
本系统是能方便、快速地编写B/S三层体系结构模式的软件应用系统。经推广使用, 完全满足车辆调度管理的需要。
车辆调度系统 篇2
GPS全球定位监控调度系统一、GPS全球定位监控调度系统GPS简介:
GPS即全球定位系统(GlobalPositioningSystem—GPS),是由距离地球2万多公里的24颗人造卫星,基本均匀地分布在6 个轨道平面内组成的卫星网向地球不断发射定位信号,用户通过GPS 接收设备(接收机)接收3 颗或3 颗以上的GPS 卫星信号,经信号处理而获得用户位置、速度等信息,从而实现对目标进行准确定位的高科技技术。GPS监控调度系统指把先进的GPS全球卫星定位系统应用于车辆监控、调度和报警等方面构建的一套软硬件系统。这个系统在客车、货车、公安、押运、危险品运输等车辆上安装一套具有GPS定位功能和通讯(通常为GSM短信、GPRS或CDMA 1X三种模式)功能的车载GPS终端,通过车载的手机卡发送短信或网络(GPRS或CDMA)信号到GPS中心平台,GPS中心平台对接收到的信号进行存储处理并发送到GPS调度计算机,GPS调度计算机通过GPS调度软件或互联网连接GPS中心平台,查看车辆运行轨迹,车辆状态,油耗情况,报警等,并对车辆进行监控调度和管理。
二.目的与意义:
1.成本控制:对车辆进行实时的跟踪定位与车辆运行状态的监督,油量的消耗的合理性与非合理性以及加油量情况监管;历史线路、状态、油耗、里程数以及各种费用与实际比较(公车私用、谎报过桥、过路费、能源费用),建立车管制度重要依据。
截制公有资源的浪费与流失。
2.提高效力:科学是第一生产力——科技化信息化。车辆位置、状态等信息实时更新与调度中心建立了最快的信息通道,确保调度中心制定最佳的调度方案以及减轻调度工作量,达到科学调度、大大提高资源的利用率及周转率。
3.提高安全:对车辆行车速度,路线,疲劳驾驶,以及紧急求助等各种安全问题进行严格把关,确保人生与财产更安全。
4.统计与决策:对车辆的里程,油耗,时间,速度,方位,报警,等各种大量数据进行科学统计,为更高水平的决策提供强有力的依据。
二、GPS调度监控系统功能方案:
上海思增GPS调度监控系统是一套综合GPS、GIS、GPRS(或CDMA1X并容合GSM)技术,为用户提供移动目标定位、监控、调度、报警、信息沟通等服务系统。如图所示: 韩经理 电话:*** QQ:439753264
(一)系统功能:
1、车辆监控功能:
监控中心能全天侯实时监控所有被控车辆的当时位置、行驶方向、行驶速度、发动与熄火状态等。系统可设置到1秒返回一次车辆动态信息,以便最及时的掌握车辆的状况。(CS构架)
2、轨迹回放功能:
监控中心能随时回放近60天内的自定义时段车辆历史行程、轨迹记录。
3.报警功能:
超速报警、区域报警、防劫报警、被控车辆超出监控中心预设的速度报警值以及超出或驶入预设的区域会向监控调度中心给出相应的报警。
4、监听功能:
遇到紧急情况调度中心可随时启动对车内声音的监听,以便妥善处理。
5、短信通知功能:
可预设被控车辆的各种报警或状态信息在必要时发送到管理者手机上,以便随身随地掌握车辆重要状态信息。6.路线管理:
被控车辆偏离预设规定线路时给出向应的报警。
7、远程控制功能:
监控中心可随时对车辆进行远程断油断电,锁车功能。
8、行驶里程统计功能:
系统利用GPRS车载终端的行驶记录功能和GIS地理系统原理对车辆进行行驶里程统计,并可生成 韩经理 电话:*** QQ:439753264 报表且可打印。
9、油耗检测:
实时监控车辆的油耗变化,并生成历史时段油量变化报表或油量曲线图,直观反映出油量的正常消耗与非正常消耗及加油数量不足等现象,达到油耗高水平管理,杜截不良事件的发生。如下图:
实时油耗监察。如下图: 韩经理 电话:*** QQ:439753264
10、地址搜索功能:
1)精确查找:在确定目标地址或路名全称,系统自动以该目标地址为地图中心位置展现出来。2)模湖查找:系统操作人员只需输地名和路名的关键字词,系统立即会列出与该关键字词相似的地址信息,再确定目标地址进行查找。
11、距离测量:
监控中可自定义A点和B点。并可对其测量距离。
12、停车记录:
调度中心可对车辆的历史停车记录以文字形式生成报表,其中描述车辆的停车地点、时间和开车时间等信息,并可对其进行打印。
13、地图制作功能:
GPS系统另外设计了两个用户图层,(自定义定位、自定义道路)调度人员可自行根据车辆的行车路线轨迹添加到地图为自定义道路或添加信息点位。
14、车载电话功能:
车载移动电话可以象普通手机一样通过耳机拔打电话,调度中心可对此电话进行远程权限设置,即呼入限制、呼出限制、只能呼叫指定的若干电话号码。需要网络支持。
15、权限管理:
GPS系统可设置十个以上的级别权限,及每个登陆账号N个功能禁止允许。并特权用户可查看所有在线登陆账户的操作与状态。
16、车辆信息管理:
GPS平台系统可录入详细的车辆、驾驶人员、车辆图片等信息,以方便调度人员的工作。
17、Web功能(BS构架)
系统集成的Web GIS技术,使用户在任何连接Internet的地方,经过授权,使用IE方式查车监控。18.出租车进出城自动登记:
可以在出租车辆出城时在中心平台进行自动登记,不同的车辆可以设定不同的驶出区域,如可实现一个分公司的车出了下城区这个区域就自动登记或报警,二分公司车出了杭州所有城区才自动登记或报警。并支持对单车或报警区域设定 19.载客与空驶状态记录:
实时显示出租汽车的载客与空驶状态,并自动记录上客与下客的时间,可对此时段的行车路线进行回放,并统计出其里程及打印其地图窗口。20、调度功能:
智能调度:出租车在实际运营中经常要使用电话叫车功能。GPS系统中可实现的电话叫车,呼叫中心接到客户电话叫车后首先在地图中确定叫车地点,并可画定一个自定义半径圆形的范围,然后GPS系统自动向该范围内所有空载车辆发出调度信息。也可指定任意空载车辆发出调度信息,GPS 韩经理 电话:*** QQ:439753264 系统还可对每辆车成功调度次数进行月统计。具体方式如下:
(1)调度中心可向车辆发送基于GPRS传输模式的短信(此短信不产生信息费,其包含在GPRS包月流量里面)调度中心也可指定或群发信息广播等各类信息,车机也可以向调度中心发送或回复预设的固定短信。
(2)调度中心在确定目标地址后,可自定义一个半径圆形的范围,然后对其范围内的最近或全部车辆发起调度。
(3)最优路径分析:调度中心确定目标地址后,系统自动把一定距离内所有的车辆按最短路程或所有车辆的路程距离列出,并描绘出线路,调度人员可根据了解的交通经验给出最佳调度方案。
(4)导航:根据车辆的当前位置和目的地,系统自动计算出最佳路径并描绘在电子地图上,调度人员可对驾车人员提出最佳行车路线指示。
(5)抢答:司机通过车载GPS上的按扭来抢答,调度中心在收到第一个抢答信息后立即自动回复详细的调度信息,然后确认完成任务派出。
(6)指定:调度中心在接到电话叫车并在找出指定范围内的所有空车后,可以指定其中的一辆要求司机完成接客任务。
(7)按本月成功调车次数最少指定:调度中心在接到电话叫车并在找出指定范围内的所有空车后,可以指定本月通过调车成功接客次数最少的司机完成接客任务。
(二).系统原理及结构
上海思增的GPS车辆监控调度系统是由GPS移动终端GPRS/GSM(CDMA1X/CDMA)、传输系统和监控中心三部分组成。其系统结构如图所示。
(1)GPS 移动终端
GPS 移动终端包括GPS汽车防盗跟踪器,它将接收到的GPS 定位信息经过处理后,计算出车辆的经度、纬度、速度、方向。韩经理 电话:*** QQ:439753264(2)传输系统
传输系统由GPRS/GSM网络、短信中心、GSM前置机、交换机、网络电缆组成,它负责GPS移动终端与监控中心之间的数据传输。
(3)监控中心
监控中心是整个系统的核心,直接影响系统的稳定、有效运行。它将GPS移动终端通过GPRS/GSM传输系统传来的数据与电子地图匹配,即可实现车辆的位置显示、跟踪,同时,监控中心的调度、控制指令等通过GPRS/GS(CDMA1X/CDMA)传输系统下达给GPS 移动终端。
监控中心在硬件上由三部分组成:通讯服务器、GIS 服务器和监控终端(或监控显示屏)。通讯服务器负责处理系统与GPS 移动终端的双向通讯(通过GSM 短信中心、TCP/IP或GSM 前置机)。GIS 服务器又称数据库服务器,完成各种数据记录和与电子地图的匹配,系统采用的是SQL Server7.0 数据库、MapInfo 格式的电子地图。监控终端用于中心服务人员对车辆的监视、控制操作。
(三)、售后服务:
(1)车载GPS终端由公司负责保修,除人为损坏(含进水、自行拆修等)和自然灾害损坏一个月之内免费更换,一年免费保修;在合同期内GPS终端产品主机提供无限期质量保修。
(2)GPS软件提供一年内免费升级,合同期内免费维护,并提供24小时电话和网络服务及上海市内24小时内现场服务。
(3)公司承诺每年365天,每天24小时的GPS监控调度服务。
三、技术指标:
1、GPS模块定位精度小于15米
2、工作环境温度:-20∽70℃,存储温度-40∽85℃;工作环境温度≤95%;
3、GPS接收机12通道;GPS定位精度≤15m;GPS时间精度<1秒;
4、GPS速度精度<0.1公里/小时;GPS方向精度<2度;
5、速度测量误差≤3%;里程统计误差≤3%;
6、最大功率3W;外形尺寸:100mm(长)×134mm(宽)×45mm(高)
7、GPS参数: 冷启动时间:≤60 S 暖启动时间:≤30 S 热启动时间:≤60 S 静态漂移:≤Φ15mm 动态定位精度:≤15mm
8、GPRS参数:GSM/GPRS 900/1800双模式 Class B 数据传送波特率:300∽115,200bit/s 通迅数据丢率:≤1%
9、电源电压 12V 或 24V
10、电瓶保护电压 低端:11V(12V 电瓶机型)或 20V(24V 电瓶机型)高端:36V电瓶电压低于低端或高于高端保护电压自动切换到备用电池工作。
11、极限输入电源电压 100V
12、电源电流 解警状态 140mA 韩经理 电话:*** QQ:439753264 警戒状态 70mA
13、相对湿度 20 ~ 95%
14、外形尺寸: 主机
2.使
用条 件 压2.使用条
电源电 件
102x68x43 165x58x23 手柄
或屏 150x73x26(标称)LCD
(标称)0.3kg 电源电压或
15、重量: 压 主机 2)电瓶保护电2.使用条件 2)电瓶保 低端 : 手柄 0.2kg 护电压 10V(12V 电瓶机型)或 20V(24V 电瓶机型)电源电压或(标称)2.使用条件 高端
VLCD屏 0.3kg 低端:10V(12V 电瓶机型)或 20V(24V 电瓶机型)33 电源电压(标称)2)电瓶保护电压 高端:33V 电瓶电压低于低端或或高于高端保护电压自动切换到备用 电池工作。电瓶保 2)护电压 低端:10V(12V 电瓶机 护电 20V(24V 电瓶机型)电瓶电压低于低端或高于高端保压自动切换到备用 电池工作。3)极限输入电源电压:100V型)或 低端10V(12V 电瓶机 20V(24V 电瓶机型)高端:33V3)极限输入电源电压:100V型)或 4)电源电流: 140mA 高端:33V 电瓶电压低于低端或高于高端保护电压自动切换到备用 电池工作。5)工作温度-20 ℃ ~ +70 ℃ 4)电源电流: 140mA 电瓶6)相对湿度 20 ~ 电压低于低端或高于高端保护电压自动切换到备用 电池工作。3)极限输入电源电压:100V 95%5)工作温度:-20 ℃ ~ +70 ℃ 7)定位精度 < 15m 6)相对湿度: 20 ~3)极限输入电源电压:100V 95%4)电源电流 140mA 形尺3.外寸和重量7)定位精度 < 15m ~ 5)工作温度:-20 ℃ +70 ℃4)电源电流 140mA
车辆调度系统 篇3
[关键词] VSP问题禁忌搜索算法车辆调度
目前,物流配送车辆调度问题的研究主要集中于软时间窗或硬时间窗的配送车辆调度问题,其求解困难,而且企业的配送成本也往往会很高。本文对不同客户的实际配送需求进行分析,提出了分时段配送车辆调度问题,即要求以最少的车辆、最少的费用在客户选择的时间段(时间段可由企业预先确定,并供客户自由选择)内完成配送任务。分时段配送车辆调度问题的解决能够有效促进企业以尽可能低的成本,提供较高水平的客户服务,具有十分重要的现实意义。
禁忌搜索算法是求解最优解的智能化算法,它引入了人工智能技术,仿效人类行为,并应用一些学习规则确定搜索方向,以避免解的局部循环。目前,禁忌搜索算法在车辆调度领域得到了广泛的应用,如Gendreau、Jiefeng、Barbarosoglu、I-Ming Chao、蔡延光、郎茂祥等都曾利用禁忌搜索算法求解配送车辆调度问题,并取得了多项研究成果。本文设计的禁忌搜索算法求解分时段配送车辆调度问题,不仅可以取得良好的计算结果,而且算法的计算效率较高,计算结果也较稳定
一、问题描述
本文提出的分时段配送车辆调度问题是指将配送时间划分成上午和下午两个时段,客户自由选择。与硬时间窗的配送车辆调度问题相比,时间约束比较宽松,求解相对容易,而且能够使企业能够在满足客户配送要求的前提下,以较低的成本完成配送任务。分时段配送车辆调度问题的求解步骤如下:
1.客户根据自身的时间安排选择上午配送或下午配送,上午时段和下午时段的划分可以由企业根据具体情况来设定。
2.对分时段配送车辆调度问题采用禁忌搜索算法进行求解,获取满足客户配送要求的优化的车辆运行线路。
3.计算到达每个配送点的预定时间,再根据道路交通状况计算预定到达的时间窗。然后通知客户在该时间窗内准备接收货物。
二、数学模型
一般地,分时段配送车辆调度问题的具体描述为:有一个配送中心,使用容量为Q吨的车辆给n个配送点P1,P2,P3,…,Pn配送商品。已知配送点i的货运量为gi(i=1,2, …,n),且gi 1.指定在某一天送货,并要求在上午配送。 2.指定在某一天送货,并要求在下午配送。 求在满足各配送点时间约束的前提下配送费用最小的车辆运行线路,并计算到达每个配送点的配送时间。 一般认为,派出一辆车的固定费用远远高于车辆行驶费用,所以求解目标确定为在极小化车辆的前提下,再极小化运输费用。 为了方便构造数学模型,将配送中心编号为0,配送点i编号为1,2, …,n。定义变量如下: cij表示从配送点i到配送点j的运输成本,与两点之间的距离成正比。 si表示到达配送点i的时间,由始发时间(ST)、行驶时间(t)、卸货时间(ut)构成。 tij表示从配送点i到配送点j的行駛时间;uti表示在配送点i进行装卸作业的时间。 Pti表示第i个配送点的时间约束,Pti=1表示上午时段,Pti=2表示下午时段。 则可得分时段配送车辆调度问题的数学模型如下: 三、 算法设计 输入:各配送点的配送任务和各配送点间的距离。 输出:优化的车辆调度安排和达到各配送点的预定时间窗。 原理:采用禁忌搜索算法进行求解。 算法的主要步骤如下: 步骤1:选定一个初始解Xpop;令禁忌表tabu list=Φ; 步骤2:若满足终止准则,则转步骤4;否则在一定搜索方向产生移动值Fmove,在Xpop的领域D(Xpop)中选择出满足禁忌要求的侯选解CD(Xpop),转步骤3。 步骤3:在CD(Xpop)中选一个评价最好的解Xbest,令Xpop=Xbest,更新禁忌表tabu list,转步骤2。 步骤4:输出计算结果,停止。 其中,初始解、领域结构、禁忌表、禁忌长度、评价函数的确定是禁忌搜索算法设计的核心,此外还包括终止准则的确定。 1.初始解。任何禁忌搜索算法需要一个初始解以开始其局部搜索过程,本算法将以随机方式产生初始解。但初始解必须满足以下条件: (1)每条线路上车辆运输能力的限制。 (2)客户选择时间段的要求。 (3)每条线路的上午配送点数量基本保持一致,这主要是为了确保每条线路的上午配送任务比较均衡,而且还可以使每条线路完成上午配送任务的时间比较接近。 2.领域结构。禁忌搜索算法是一种基于领域搜索技术的算法,本文将领域结构确定为同一时间段内任意两个城市的互换(SWAP)操作,每个状态的领域解有C2n1+ C2n2=n1*(n1-1)/2+ n2*(n2-1)/2个,其中n1表示上午配送点的数量,n2表示下午配送点的数量。 3.禁忌表。禁忌表用于记录已经到达过的局部最优点,这样在下一次搜索中,就可以利用禁忌表的信息,不再或有选择的搜索这些点,以此来跳出局部最优点。在搜索过程中,局部最优点会被作为禁忌对象加入禁忌表的最末位置,随着新解的不断加入,老解将从禁忌表的头部删除,从而实现自动解禁。 4.禁忌长度。禁忌长度是指被禁忌对象不允许被选取的迭代步数。当禁忌表中的禁忌对象经过一定步数的移动后,该禁忌对象即被解禁,并可以作为下一步的搜索方向。本文采取定长禁忌长度,其值大小可根据问题的规模来确定。 5.评价函数。采用禁忌搜索算法求解分时段配送车辆调度问题时,首先判断侯选解是否满足约束条件,然后计算侯选解的目标函数值。本文以目标函数作为解的评价方法,在满足约束条件的前提下,其目标函数值越优,则解的质量越高。如果当前最优解不是禁忌对象,则可以作为下一步的搜索方向。 6.终止准则。程序运行超过给定的最大迭代步数时,则算法终止。 四、实验分析 下面以配送点数为12的非满载VSP为例,配送点编号i为1,2,…,12;配送中心的编号i为0;配送点i坐标为(xi ,yi) ,单位为公里。每个配送点的配送货物的量为gi (gi 表 配送点数为12非满载VSP的原始数据 假设每辆车的平均行驶速度为40公里/小时;车辆的吨位 Q = 5 吨;始发时间 ST = 8点;午餐时间 LT = 1个小时(午餐时间安排在上午配送完成之后)。 根据,求出各点之间的距离矩阵,假设cij=cji,cii=M(M为一趋于无穷大的正数);再确定运输车辆的数量。 迭代步数取100,计算时间0.3s,程序仿真的结果如下: 1.行使总里程为345公里,通过枚举法可以证实为全局最优解。 2.优化的车辆运行线路为: 线路1:0-10-3-6-7-4-1-0运输量:4.5吨 线路2:0-12-5-8-9-11-2-0运输量:5吨 相应的配送时间安排为: 3.计算到达每个配送点的时间窗。假设配送时间误差Φ确定为正负15分钟,则到达每个配送点的时间窗为: 五、结论 本文首先根据不同的客户需求提出了分时段配送车辆优化调度问题,然后建立了数学模型,并作了补充说明。该数学模型具有较高的实用与理论价值,而且表述清晰,直观,易于理解。另外,本文还设计了禁忌搜索算法求解分时段配送车辆优化调度问题,并运用实例进行实验计算。计算结果表明,该算法能够获得较好的计算结果,而且算法的计算效率较高,计算结果也较稳定。 关键词:物流车辆,调度管理,工厂智能系统 1 引言 现代物流不仅要考虑从生产者到消费者的货物配送问题,还要考虑从供应商到生产者对原材料的采购,以及生产者本身在产品制造过程中的运输、保管和信息等各个方面,从而全面地、综合性地提高经济效益和效率。中国加入WTO后,经济发展正面临着全球经济大融合的严峻考验,在激烈的竞争环境下,各企业纷纷实行供应商管理库存(VMI)、JIT(Just in time即时)采购等先进的供应链管理,在生产方式上纷纷采用先进的生产管理方式——准时生产方式(JIT)生产。这些先进管理方式的主要目的都是为企业能够实现“零库存”。然而,绝大部分的企业和工厂都忽视了一个重要环节——材料装卸货环节(当材料从供应商出厂送到企业生产线上,必须经过装卸货),仍旧采用人工调度呼叫的管理方式。人工调度的方式大致如下:(1)运货车辆到调度室用登记表登记;(2)调度员通过对讲机询问在卸货区的工作人员是否可以调度该车辆进入卸货区,如果不可以,则叫该车到“待车区”等工作人员通知;(3)得到卸货许可后,调度员要去“待车区”寻找该车辆进入卸货区卸货。这种方式存在着出错概率大、效率低、易出现堵车、用工成本高等缺陷。 本文介绍一套满足现代化生产需求的物流车辆智能调度管理系统,彻底解决人工调度方式存在的种种不足,实现货车全自动、智能调度呼叫的管理方式,大大提高货场车位的使用周转速度,减轻了人的劳动强度,提高了卸货效率,确保工厂外围送货车辆顺畅有序运作,从而大大地提高当前工厂物流的效率,对企业的增产和增收起着积极的作用。 2 系统组成与工作原理 2.1 系统组成 系统组成如图1所示。硬件系统主要包括计算机系统、传感器及信号采集系统、通讯系统、LED显示系统、语音广播系统、电源系统等;软件系统主要包括数据采集模块、无线通讯模块、数据库模块、调度算法模块、指挥室车辆登记模块、参数设置模块、查询统计模块、打印模块、LED显示模块、语音播放模块、待车超时提示模块、卸货超时报警模块及上位机界面设计模块等。 2.2 工作原理 首先,每一个车位对应一个车位状态控制箱,即感应式IC车位卡控制箱,能够实时监控该车位的使用情况。所有的车位状态控制箱都通过无线网络连接到服务器,服务器中的数据库系统同步记录了车位的当前状态。 当货车到达厂区请求进入时,由指挥室将车牌号码等信息录入前台计算机。计算机通过网络系统发送登记信息并访问服务器数据库自动查询和检索,获得该车对应卸货的区域和可卸货的车位、相关车位状态等信息。计算机系统根据这些信息,按预设的调度规则给出指令,提示该车能否立即进入相关的卸货区域卸货,如果不能,该车暂时在待车区等候。 在待车区设有高亮度LED显示屏和高音喇叭。当卸货车位空闲时,服务器根据系统调度策略,自动选中待车区的某货车,负责调度呼叫的计算机通过无线网络将调度信息发送到待车区的室外高亮度LED显示屏,同时通过高音喇叭同步呼叫提示该货车进入相应车位卸货。 当货车进入卸货车位进行卸货时,车位上的传感器感应到有车,对应的车位状态控制箱上红色指示灯亮,表示该车位忙。在规定的时间内司机必须先将IC卡插入该车位对应的车位状态控制箱的IC卡插卡槽内,如果插入的IC卡未得到验证(IC卡内的信息与控制箱上显示的信息不同)或者超出了规定的时间未插卡,系统会认为有异常情况发生(该车停错车位等),从而发出警报声提示工作人员干预;如果插入卡槽的IC卡通过验证,服务器立即采集到该信息并更新数据库。当卸货时间超出预设时间时,车位状态控制箱上该车位红色超时报警指示灯闪亮,蜂鸣器鸣响直至卸货完毕离开或手动按键停止鸣响。当卸货完毕后,将IC卡从IC卡插卡槽内拔出,司机把车开走,车位上的传感器感应到已没车,则控制箱上对应绿色指示灯亮,红色指示灯灭,表示该车位空闲,同时服务器立即采集到该信息并更新数据库。如果IC卡拔出后,规定时间内司机没把车开走,系统同样会认为有异常情况发生,从而发出警报声提示工作人员干预。货车离开厂区前将IC卡交给保安或其他工作人员。对于以上发生的警报,指挥室计算机均能及时作出相应的提示,提醒调度员通过电话等手段进行管理。 3 软件设计 设计的物流车辆智能调度系统软件模块流程图如图2所示。下面对系统的各个模块作简要的说明: (1)车位状态采集模块,本模块主要负责监控和采集车位状态(有车或无车),并将此车位状态信息发送到上位机服务器(PC机); (2)无线通信模块,本模块主要负责发送车位状态、车牌号码、系统控制指令等数据; (3)数据库模块,本模块是系统的核心模块之一,是整个系统的数据中心,存储和记录整个系统的运行数据; (4)查询统计模块,本模块用于查询和统计系统管理员需要的信息,如车位使用效率、调度效率、当前某车辆状态,同时更改车辆优先级,处理紧急调度等; (5)结果输出模块,本模块主要负责打印查询统计的结果; (6)参数设置模块,本模块用于设置各种系统参数,如待车超时时间、卸货超时时间、LED屏显示及语音广播方式等等; (7)登记录入模块,本模块主要负责登记车辆车牌号码、优先级等信息; (8)系统调度处理模块,本模块是系统的核心模块之一,主要负责处理各个模块运行所需的数据; (9)卸货超时报警管理,本模块负责监控已在卸货车辆的卸货时间是否“超时”,当“超时”则发出报警信号; (10)待车超时提示管理,本模块负责提示管理员去了解情况:某车辆已经“分配”车位给其卸货,但它未能及时到达车位卸货(待车超时),如果车辆严重“超时”,那么它的调度将被取消,调度下一辆车进入卸货区卸货; (11)屏幕控制模块,本模块负责根据系统设定的参数显示播报“分配”状态的车辆到卸货区卸货; (12)语音处理模块,本模块负责根据系统设定的参数语音播报“分配”状态的车辆到卸货区卸货,实现屏幕和语音同步播报; (13)故障检测模块,本模块负责监控各个车位状态控制箱等的运行情况,当有故障发生时,提示管理员作相应的处理; (14)其他模块,如:登录模块(调度员登录系统)、退出模块、远程网络通信模块等其他功能模块。 4 结束语 物流在国民经济中起着越来越重要的作用。随着我国生产力水平的提高,以整合交通运输、仓储、配送等环节一体化为目标,实现企业与社会成本最低、效益最大的物流业与互联网经济一起被人们当成“新经济”的重要内容,被广泛地称作第三利润源泉。现代经济领域中的竞争,很大程度上是流通效率的竞争。特别是从制造业的再生产过程来看,产品处在制造环节的时间越来越短,而绝大多数时间处在流通环节,大约占85%~90%左右。因此,流通速度和效率的高低决定着一个企业、一个行业甚至一个国家经济效率和速度的高低。同时,流通还具有降低全社会的交易成本、优化资源配置的重要作用。本系统主要用于企业生产的重要环节———材料装卸货环节,以提高企业物流管理水平,降低企业生产成本。 通过长时间的运行调试,目前该系统已经在某企业得到了很好应用,对企业的增产和增收发挥了积极的作用。相信随着市场竞争的日益激烈,自动化、信息化的日益发展及土地资源的日益紧缺等客观因素影响,物流车辆智能调度管理系统将会得到企业和工厂的广泛应用。 参考文献 [1]冯耕中.物流信息系统[M].北京:机械工业出版社,2009. [2]曹衍龙.Visual Basic系统开发实例精粹[M].北京:人民邮电出版社,2005. 基于GPS的远程行军车辆监控及调度指挥系统 本文建立了基于GPS的远程行军车辆监控及调度指挥系统,该系统能够实现远程行军的车辆指挥及调度,将车辆的状态信息通过现代化的军用无线通信手段传送到指挥中心及相应的移动指挥站,完成远程行军过程中的车辆管理、突发事件现场的`了解,以及执行战斗任务时的指挥. 作 者:王礼伟 任钧 作者单位:北京交通大学刊 名:中国科技信息英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(3)分类号:U4关键词:GPS 远程行军 指挥系统 关键词:自适应蚁群算法;迭代次数;收敛速度;最优路径 中图分类号:TP312 文献标识码:A Abstract:In view of the defects from the basic ant colony algorithm frequent iterations and slow speed in convergence,the solution in this paper are using improved adaptive ant colony algorithm,setting up mathematical model,simulating out the optimal path through improved adaptive ant colony algorithm and applying to the choice of the optimal path between emergency dispatching station and the patients' position.The results show that the model and algorithm in convergence speed and the number of iterations are better than the basic ant colony algorithm. Keywords:adaptive ant colony algorithm;iterations;the rate of convergence;the optimal path 1 引言(Introduction) 120急救指挥系统在城市应急指挥体系中具有非常关键的作用,当患者拨入急救电话或者遇到重大事故和突发事件时,指挥中心需要根据患者位置或者事故位置选择最优路径快速将患者送往医院进行急救[1]。最优路径的选择需要考虑起点和终点之间的总里程数,人流量及客流量等外界因素。基本蚁群算法搜索时间较长,而且容易出现停滞,易陷入局部最优解等缺陷[2]。此次设计的自适应蚁群算法主要根据全局最优解的分布情况,通过计算得出迭代次数不断增加的同时,自适应地减小蚁群觅食过程中的视野范围,提高获取最优解的速度,从而动态地获取各路径上的信息量强度,提高了全局搜索能力,避免了局部收敛和早熟现象。在模拟寻找最优路径过程中,设置多个节点模拟起点和终点之间的障碍物,以类似蚂蚁觅食的方式在求解复杂组合优化的问题上取得了良好的仿真效果,能够对急救车辆到达患者位置之间的多条路径进行模拟和优化。 2 基本蚁群算法(The basic ant colony algorithm ) 基本蚁群算法是20世纪90年代由意大利学者M.Dorigo等人首先提出来的一种新型的模拟进化算法,称之为蚁群系统[3]。基本蚁群算法主要解决TSP(Traveling Salesman Problem)旅行商问题,QAP(quadratic Assignment Problem)分配问题、JSP(Job-shop Scheduling Problem)调度问题等,取得了一系列较好的实验结果。基本型蚁群算法分为正反馈以及分布式计算。正反馈过程的优势是能较快的找到问题的较好解;分布式的优势是易于并行实现,同时与启发式算法相结合,能使该方法易于找到更好的解,最后达到最优解[4]。基本蚁群算法的原理图如图1所示。 3 改进的自适应蚁群算法模型(Improved adaptiveant colony algorithm model) 从基本蚁群算法中发现,参数视野值对最优解的影响比较大,经过多次实验发现,在视野范围不变的情况下,算法后期的收敛速度较慢,迭代次数逐渐增加,并且当起点与终点之间节点越多,越容易陷入局部最优,无法达到全局最优;但是如果给定视野范围过小,收敛速度会有适当加快,但是更容易陷入局部最优。经过多次论证,当参数视野值为原始视野值60%时,收敛速度最快,且迭代次数最少,最接近全局最优解值。算法表达式为 算法实现的流程图如图2所示。其中,输入原始数据后会获取路网节点数、各节点的具体坐标位置,节点的权值矩阵、自适应蚁群的群体规模、最大迭代次数、蚁群的最大移动步长、拥挤度因子等参数。 4 算法的仿真(The simulation algorithm) 现将改进的自适应蚁群算法与基本蚁群算法求解最优路径进行仿真,并将两者结果进行对比,仿真工具为MATLAB 2010a,蚁群规模n=50,留在每个节点上的信息受重视程度α=0.1,启发式信息受重视程度β=0.5,蚂蚁数目20个,最大迭代次数100次。图3为起点与终点之间有七个信息节点,利用自适应蚁群算法得到的最优路径仿真示意图,得出的路径为1—2—3—5—9—8—4—6—7,其中最短路径为1—2—3—5—9。图4为自适应算法与基本型蚁群算法在寻优过程中的对比,两种算法分别在第二次和第五次迭代后搜索到全局最优解。 5 结论(Conclusion) 针对基本蚁群算法收敛速度慢,运算量大,陷入局部最优的缺陷,本文提出一种自适应蚁群算法,使其随着全局最优解的变化而适当的改变视野范围的值。实验结果表明,改进的自适应蚁群算法在收敛速度、迭代次数、计算量,寻优精度均优于基本型蚁群算法,适用于在急救车辆调度过程中实现最优路径的规划,为急救车选择最优路径到达患者位置提供了有利依据。 参考文献(References) [1] 杨丽锦.浅析蚁群算法的原理及应用方向[J].电脑知识与技术,2009(6):12-14. [2] 杨琼.具有感知觉特征的蚁群算法在连续函数优化中的应用[D].四川师范大学,2009. [3] 马宪民,刘妮.自适应视野的人工鱼群算法求解最短路径问题[J].通信学报,2014(1):16-17. [4] 蒋艳玲,张军.蚁群算法的参数分析[J].计算机工程与应用,2007(20):34-35. 本设计中开发的TB计算机调度系统, 来源于汽车运输企业管理的实践, 是在走访汽车运输企业的基础上, 收集资料、分析企业的现状和实际需求, 综合利用ACCESS和Visual Basic完成基于Windows的数据库设计, 实现计算机辅助管理。 1 系统需求分析 1.1 系统功能分析 系统主要职能如下图1所示。 1.2 系统模型设计 结合本题目, 加之对TB的调研分析, 经过辩证和实际验证, 得到适合TB计算机管理信息系统的模型, 组织结构如图2所示。 2 车辆调度系统总体设计 2.1 系统目标设计 客运站计算机调度系统的最终目标为:实现计算机辅助客运站调度管理, 最终解决汽车运输企业秩序混乱, 出错几率高, 管理效率低的实际问题, 并能够帮助企业对客流高峰进行有效预测。 2.2 系统总体结构设计 通过对TB的走访、考察、调研, 结合现代汽车运输企业计算机辅助管理模型, 得到适合TB的计算机调度系统组织结构模型, 本系统按照员工岗位职能划分为:安技综合管理科、运输调度管理科、外部业务管理科。组织结构如图3所示。 2.3 数据库的实现 通过对转换后所得关系模式的分析, 结合本系统的功能及所选开发工具和数据库系统的特点, 对系统数据库进行设计, 建立一个具有良好数据组织结构的数据库。如车辆管理表用于对车辆实时信息进行掌握, 如表1所示。 2.4 表间联系的建立 客运站计算机调度系统中共使用了8个表, 表间关系如图4所示。 3调度系统的实现 实施环境:目前企业在用的计算机完全能够支持客运站计算机调度系统的开发。 开发工具:Access2003、Visual Basic 6.0等。 系统主界面如5所示, 子系统示例如图6所示。 4 结论 TB计算机调度系统是在走访汽车运输企业基础上, 根据客运站调度管理的现状, 存在的不足以及调度管理的业务流程, 综合利用数据库管理系统ACCESS和可视化编程语言Visual Basic开发出的计算机辅助调度管理系统。该系统能够有效处理实际管理业务且操作方便。 参考文献 [1]薛华成.管理信息系统[M].北京:清华大学出版社, 2003, 12. [2]尹贵祥.Visual Basic 6.0程序设计案例教程[M].北京:中国铁道出版社, 2004, 1. 为了适应交通的不断发展和改善社会治安, 车辆的现代化管理已提上议事日程, 而3G技术 (GPS、GIS、GSM) 的同步发展将使得建立这样的系统变成可能。 目前, 国内有部分城市已经或正在开展这方面的尝试, 如深圳的出租车、广州的公交GPS、上海、北京为迎接世界博览会和奥运会而建立的智能交通管理等。 1 3G技术简介 GPS (全球卫星定位系统Global Positioning System) 是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、授时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的, 由24颗人造卫星组成的卫星网, 向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收终端, 在接收到三颗以上的卫星发出的信号之后, 便可以解算出被测载体的运动状态, 如经度、纬度、高度、时间、速度、航向等。 GSM (全球数字移动通讯系统) 是国家投资建设的公众无线网络, 是目前国内覆盖范围最广、系统可靠性最高、话音清晰度最高的移动蜂窝通讯系统, 它具有强大的保密功能, 用户身份鉴别可保护网络, 避免无权用户使用。GSM系统除提供话音业务外, 还提供数据业务、短消息业务等多项业务功能。 Super Map Objects是Super Map GIS系列软件中的基础开发平台, 是一套面向GIS应用系统开发者的新一代组件式GIS开发平台。Super Map Objects 2008是基于Microsoft的COM组件技术标准, 以ActiveX控件的方式提供GIS功能的组件平台, 适用于用户快速开发专业GIS应用系统, 或者通过添加图形可视化、空间数据处理和数据分析等功能, 为传统管理信息系统 (MIS) 增加GIS功能, 把MIS提升到一个新的高度。 2 系统设计 2.1 系统总体框架 基于GPS技术的智能车辆调度系统, 为物流和客运车辆提供一个集管理平台、调度平台、监控平台、信息平台、服务平台于一体的现代化综合智能车辆管理平台系统, 实现物流和客运车辆统一指挥、优化调度、实时监控、路径导航、信息发布等等, 及时发现和处理公共交通运输突发事件, 同时为广大市民提供车辆应急呼叫服务和实时信息查询服务。系统集成逻辑结构如图1所示。 2.2 系统功能模块 基于GPS技术的智能车辆调度系统要实现的目标是车辆定位监控和业务调度, 迅速响应车辆的服务请求, 为车辆使用和管理人员提供各类信息服务, 为达到此目标需要系统具有以下几个方面的功能。 2.2.1 车辆定位功能模块 系统对车辆采用点名查看、单点发送、多点发送、定时发送、报警发送等多种方式获得静态或动态数据信息, 以电子地图为背景显示车辆动态与轨迹, 对车辆实施监视与管理。可对任意车辆采取跟踪, 电子地图以车辆为中心对车辆进行跟踪。 2.2.2 车辆防盗功能模块 车载系统就会自动向监控中心发送报警信号, 直至监控中心应答为止;在车辆被盗、抢劫后, 监控中心能自动跟踪报警车辆;在对被劫持的车辆进行营救的过程中, 监控中心可以根据营救的需要遥控车辆强行熄火, 系统设有双保险, 设备故障不会造成意外熄火;根据授权可以对车辆内发生异常情况进行监听, 得到授权以后可以对特定终端进行断油。 2.2.3 车辆智能调度功能模块 系统支持位置无关的多分中心多级分布调度, 采用先进的智能调度算法, 依据实时的交通状况、车辆行驶状况、载客状况, 实现电子化的动态发车调度、应急调度、多线路调度、区域调度, 从而优化车辆、人员资源配置。 3 系统的实现 3.1 数据准备 系统以SuperMap GIS为平台, 进行车辆调度系统二次开发, 充分利用SuperMap公司提供的二次开发组件SuperMap Objects, 结合调度模型进行应用开发。开发环境为:GIS平台用SuperMap公司的二次开发组件SuperMap Objects2008;选用SDX+数据引擎与关系数据库SQL server的集成来实现数据库管理;编程用Visual Studio 2008可视化编程环境, C#语言可以与Super Map Objects2008较好地融合在一起, 可以轻松实现GIS功能。 GIS数据库基本资料有1∶10万的广州市交通图、遥感影像图、行政区划图以及各类调查统计资料。空间数据主要包括与地理位置及形状相关联的空间几何对象及网络拓扑模型及相关属性数据。其中道路车辆数据库用于网络分析功能的路径规划求解, 主要包括道路通行状况相关数据, 利用SuperMap Objects控件作为GIS的支撑平台, 实现地图的制图、浏览、显示和路径调度等功能, 并使用GPS/GPRS技术, 实现路径动态调度, 其整体系统架构如图2所示。空间地理数据和业务信息数据共同对调度决策产生作用, 缺一不可。对于调度路径的选择问题, 空间地理数据显得更为重要, 空间数据主要指配送中的有关道路网络地理信息。 3.2 智能调度的设计 要实现车辆智能调度, 其中的关键是知道当前车辆所在的位置, 鉴于目前有很多车辆都配备了GPS系统, 我们可以在它的基础上实现动态路径调度, 车载GPS终端分布在各个移动车辆上, 负责接受GPS卫星定位信息, 通过数据控制处理器解算出车辆所处的位置坐标, 坐标数据经过处理后通过符合GSM标准的无线GPRS模块, 将数据发送到系统中来。以GPRS-Server控件作为系统与GPRS信息交互的中间件, 这样该车辆的地理信息就可以与系统上的GIS地图进行匹配, 并在地图上动态显示坐标的正确位置。这样我们可以直接实时地掌握车辆的动态信息 (位置、速度、车况等) , 根据现实情况实行车辆的智能调度。由于路段拥挤、堵塞等原因造成路况的变化, 使网络拓扑图中边的权重发生了变化, 这是动态调度最常见的诱因。举个简单的例子, 在市内交通中, 节假日道路的通行时间要明显比平时长, 在这种情况下, 我们有必要对路径进行重新调度, 以得到更优的效益。 3.3 功能的实现 系统基于网络化、地图化和开放式环境, 集信息采集、编辑、查询、车辆导航、动态路径调度等功能为一体;智能调度方面, 采用MoNetBroker建立道路的网络模型, 求调度点对点的最短路径可以用Dijkstra算法, 以鼠标选择起点和终点之后可以在图中得到最短路径, 并高亮显示, 并在界面的下显示途径的路线。具体功能实现界面如图3所示。 4 结语 本文针对中国交通安全和运输服务水平急需提高的现状, 基于当前先进的3 G (GPS、GIS、GSM) 技术开发了智能车辆调度系统, 系统具有车辆定位导航、报警防盗、动态路径智能调度等功能, 整个系统设计合理、功能完善、使用方便、生产简单, 对规范物流和客运车辆行驶路线、优化车辆调度、及时处理车辆故障和保证司机和乘客安全有着重要的作用。 参考文献 [1]何小卫, 王爱华, 马跃.基于GPRS的GPS车载终端通信技术研究[J].计算机应用, 2008, 28 (11) :2952~2954. 1 智能化车辆调度管理系统的设计理念 1.1 资源共享、信息整合 对于庞大的交通负载, 其根源在于人口的不断密集, 及人流浮动的巨大信息难以把握和处理应对。智能化的先进设备和技术能够整合多元结构的信息数据并加以处理分析, 把握住了车辆与人流的交通数据就把握住了交通运输的命脉, 有了基础信息的导向就可以决策出车辆的优化调度, 资源的有效分配, 安全事故的预判预防。 1.2 创新管理机制, 实现高效运营 在智能化的管理系统中, 大部分的冗杂工作将交由计算机或相关设备处理完成, 而简化的人事部门将主要完成信息的融合分析, 技术监测和维护, 突发现象的及时应对。在人机交互的管理系统中将降低不必要的行政批报, 改善工作流程和作业方式, 人员及车辆的调动完全由现场采集的实际数据做出分配, 以最快的时间、最优的方式、最简洁的流程实时动态管理。 可见, 车辆交通的自动化、智能化管理越是先进工作人员的负荷将越是减轻, 但工作的效率却将得到提高。所以, 进一步加深公司、企业乃至一个城市的交通智能化程度, 集成管理各部门各系统的信息数据, 整合全部的交通信息建立健全统一的信息共享平台, 调整优化管理机制是完善智能化车辆调度管理系统的核心理念。 2 目前智能化在车辆道路管理方面的应用及各方面的技术难关 目前, 智能化车辆调度管理系统已经涉足到社会车辆管理的各个层面。如我们前面所说, 一个高效的智能化车辆调度管理系统需要最为完善的管理机制、最为完整的交通流信息。智能化交通管理、交通枢纽管理、停放车管理等为社会各行业及个人的出行提供了最完整的社会车辆服务平台, 智能化公共交通管理、出租车管理、物流管理等则充分利用智能化的便捷、高效、安全特性综合实际需要服务社会。这正是一个庞大的智能化管理系统由设计理念向实践运作的尝试, 在各个操作环节我们所遇到的技术难关也正是今后管理系统的发展方向和目标。 2.1 智能化交通管理系统 在城市的规划建设中交通管理系统可以说的最为基础也最为重要的一环, 因为他直接关系到这座城市能否运转良好。智能化的交通管理系统是一个严密复杂的集合, 它包含了信息采集、信号控制、交通监控、违章抓拍、智能安全、通讯传输等等方面。在车辆的调度管理中, 信息的采集是实时做出应对的基础, 而信号控制作为整个交通管理系统的核心正是通过及时给与车辆信号指示来调节管理道路状况的, 对于宏观全局的把握及突发事件的应对通过交通监控系统我们便可以处理。在和谐的城市建设中, 违章处理、安全提示、通讯服务都是不可缺少的部分, 智能化的交通管理整合了人们对人性化、科学化、安全高效的需求。 但是, 该管理系统在我国的进一步完善和加强却面临着诸多技术问题亟待解决, 如信息采集系统薄弱, 由于国内加工技术的欠缺, 整个市场的采集系统损坏严重;公共交通流信息资源共享有限, 因采用的国外信号控制系统都含有开放协议, 这极大地限制了整个系统的运转;信号控制系统大部分还依靠国外技术, 在该方面国内既缺乏技术又缺乏人才, 导致系统长期处于简单的控制状态无法最大程度的发挥作用, 而且其中的路况处理模式均适用于国外交通流情况与国内实际的混合交通匹配极为不佳。 2.2 智能公共交通管理系统 在人口密集的发达城市中, 70%以上的人会因为经济、时间、方便等原因选择公交车出行, 而建设和谐新城市更是对主导公交绿色交通提出了要求。智能化公共交通管理系统同样包含了车辆自动调度系统、公交站台服务系统、公交自动检票及公交行驶诱导等子系统。 (1) 智能公交的运营管理 公共交通公司对于公交车的智能化调度管理既可以提高企业工作效率降低运行成本又可以提高公交服务质量。通过智能化的信息采集分析, 公交信息管理中心可以根据站点实际需求状态和公司车辆运行信息作出自动合理优化的分配调度, 该系统是采集了各公交站点客流量和道路状态信息, 实时的做出车辆路线规划, 由此一来在节约车辆磨损和耗油的基础上又灵便快捷的响应了乘客的需求。 (2) 智能化公交检票系统 在大部分城市已经普及的公交智能卡借助自身储存量大、使用方便、保密性高、环境适应性强等特点作为公交管理系统的信息载体帮助我们建立起了智能化的自动检票系统。通过智能卡的推广使用我们可以得到最实惠的两点:一是, 解决了公交发票与货币的兑换繁琐问题, 减轻了乘务员的工作量也缩短了停车时间;二是, 实时的刷卡动作直接帮助公交信息采集系统的数据统计工作, 促就了公交系统的智能化管理。可见, 完善的智能化系统本身就是一个良性的循环。 2.3 智能化的出租车管理系统 曾引起一阵轰动的“的车大战”恰恰是现代信息化智能管理出租车的行业发展缩影。当年“滴滴”与“快滴”两家公司大肆的发放钱包鼓励人们采用手机订车, 直接下单的打车模式, 试图彻底颠覆以往的道路拦车。尽管“打的”的方式革命还需要漫长的时间, 但我们真切的看到了信息时代给出租车的调度管理带来的冲击。她改变以往乘客被动的道路等车方式, 将其推进为乘客主动叫车, 司机实时应答的高效模式。其出发点和核心价值就在于既节约时间符合了乘客的“赶急”心理, 又节约成本提高的的车的成单量。而今, 又一波专车服务平台登上激战的舞台, 究其实际我们不难看到, 的车的新型调度模式是借助高度发达的信息科技完善一种智能化的管理系统。就像“滴滴打车”首席运行官柳青所说的“我们的目标是, 为国内智能交通市场铺一张地网”。 3 展望智能化车辆调度管理系统的未来应用 随着高新技术的基础条件不断发展, 车辆的智能化交通管理也势必将向着功能完善、管理优化、模式创新的方向扩展。 (1) 智能交通管理系统将进一步完善新型的特勤系统, 特勤系统将大大提高资源的利用率, 降低交通的劳动强大; (2) 智能化交通管理系统将会在信号控制系统方面有更大的发挥空间, 通过国内技术的钻研以及人才的培养, 适合我国道路情况的信号系统将应运而生; (3) 交通信息服务系统将大有作为, 通过结合多方面的先进科技, 道路的交通的监测检查手段将不断完善, 微波、红外、遥感、视频等各项技术都将被沿用到道路信息服务系统中来, 而数据的采集、储存、运输、处理分析、共享将变得快捷安全有效。 4 结束语 在信息时代的大环境下, 我们任何的创意思维都可以被开发利用。人性化是智能化的灵魂, 不管是小到单一系统检测或分析的新材料应用还是大到行业运行模式的革新, 我们都是将人类的智慧灌输到计算机的自动化中。人类的进化不断, 交通运输的车辆调度管理更新就不会停止。也许将来的某天, 智能化的车辆管理将冲淡公交车、出租车、私家车、专车的概念, 整合重组全社会的车辆资源做到我们难以想象的优化配置, 彻底改变人类的出行方式。 摘要:本文结合我国当前道路交通实际特点介绍并分析了智能化车辆调度管理的实践应用及所存在的问题, 从建设现代化城市交通的宏观角度出发, 具体剖析了智能化管理系统的详细结构框架, 并注重展望了智能化车辆调度管理系统在今后的城市建设中将发挥的积极作用。 本文以四川建筑职业技术学院动态车辆调度管理系统的开发为背景,论述了动态车辆调度管理系统开发的基本原理和方法。目前学校的快速发展,使得其规模越来越大,车辆的数量也越来越多,学校车辆管理也更加的复杂,而车辆管理是一项琐碎、复杂而又需要十分细致的工作。如果实行手工操作,这就会耗费工作人员大量的时间和精力,而且容易出错。如果利用本次开发动态车辆调度管理系统对车辆信息进行管理,不仅能保证信息的准确性,而且还可以利用计算机对有关车辆的各种信息进行统计,同时该系统具有手工管理所无法比拟的优点。例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高车辆调度管理的效率,也是事业单位管理进入科学化、正规化和世界接轨的重要条件。 1 开发模式的选择和运行环境 1.1 开发模式的选择 通过比较,选择了客服/服务器结构作为本软件开发模式,采用Delphi通过ADO方式连接到数据库服务器SQL Server,Delphi为数据库应用开发人员提供了丰富的数据库开发组件,使数据库应用开发功能更强大,控制更灵活,编译后的程序运行速度更快,同时我们采用动态连接数据库的方式可以满足多个不同类型用户的需求,既可以让该程序成为桌面数据库的形式,又可以改变为C/S数据库模式。 1.2 运行环境 程序开发、测试环境:Windows操作系统、Delphi7.0、SQL Server2000。 2 系统功能 该系统根据本校动车管理的功能需求,主要划分为五大模块,模块的主要功能如下所述: 车辆调度管理模块:该模块是整个系统的核心,主要实现车辆的在线调度功能,包括所有车辆的运营情况,可用车辆的查询,车辆状态的设置,申请使用车辆,管理者派车和任务单的生成和打印等功能。 驾驶员信息管理模块:实现对驾驶员信息的管理和维护,包括驾驶员信息的录入、查询、修改和删除。 车辆信息管理模块:实现对车辆信息的管理和维护,包括车辆基本信息的录入、查询、修改和删除,车辆事故信息的维护,车辆年检信息的维护。 帐务管理模块:全面管理车对的帐务情况,实现车辆任务的费用核算和管理,车辆帐务信息的查询和打印。 系统维护模块:主要实现对系统中的数据进行维护,包括数据备份和数据恢复。数据备份实现对数据的异地拷贝,以利于数据的保护。当数据因意外或其它原因遭到破坏时,可利用数据恢复功能来重新构建数据库。 3 系统界面简介 3.1 登录界面 模块简介:登陆窗口是系统的入口,用户只有通过登陆模块的身份验证,才能获得系统的使用权,一般用户进入信息检索界面,管理员有整个系统最高使用权限,可以管理车辆运营情况,还可以对用户进行管理和整个系统的维护。 设计思路:系统运行后,首先看到的就是系统登陆窗口,登陆窗口启动后,光标处于账号文本框中,等待用户输入账号,用户在文本框中输入信息,当用鼠标单击登陆按钮时,通过对TD_User表的检索来核对用户是否输入了正确的账号和密码,若在TD_User中检索失败则提示用户名或密码错误的提示信息,要求用户输入正确的用户名和密码。当通过身份验证后,即根据用户权限,确定启动不同的功能模块,若是管理员,则直接进入主控模块,否则,进行检索窗口。 3.2 车辆调度管理模块 模块简介:车辆调度管理模块是本系统的核心模块,实现车辆的在线调度管理功能,全面管理车队车辆的运营,对车辆的状态进行设置,可以根据申请者的要求进行派车和打印出车单。 设计思路:用车申请者向车队管理人员提出申请,管理人员通过系统检索出在线可用的车辆,并根据申请者的要求安排车辆类型、数量和用车时间,同时系统中保存相关信息,可以根据这些信息随时打印出车单。根据实际情况,车队要提高车辆的使用效率,因此车辆的状态设置是非常重要的,系统中可以先查询所有车辆的状态,包括正常可用的车辆、正在使用的车辆和维护修理中的车辆,用车或修理完毕的车辆应及时设置为正常可用的状态。 具体实现:对于车辆调度管理来说,要实现车辆的在线调度,即要将车辆的状态设置清晰,这样能高效的管理车辆的运营。当新增一辆车或有车辆报废时,要及时增加或删除车辆的信息,这些信息保存在车辆信息表中,当要用车时也是在该表中查询可用车辆的信息。 4 系统数据库设计 数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计,即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来,是面向用户的。数据库设计时需要综合学校各个部门的存档数据和数据需求,分析各个数据之间的关系,按照DBMS提供的功能和描述工具,设计出规模适当、正确反映数据关系、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型。 对于数据库应用系统来讲,数据库结构是否合理,将直接影响该系统的开发,根据车辆使用需求,设计本系统数据流程图如图2所示。 根据图2描述,动态车辆调度管理系统中所涉及到的数据库表共设计了7张。列举如下: TD_User:系统用户表,用来记录对本系统有访问权限的用户信息,包括用户名、口令、权限等。 TD_Vehicle:车辆信息表,用来记录车辆基本信息,包括车牌号、车辆状态、座位数、生产厂商等信息。 TD_YCSQD:用车申请表,用来记录用车申请者申请单的信息,包括用车数量、始发地、目的地等,是生成派车单的依据。 TD_SGXXB:事故信息表,用来记录车辆事故信息,包括事故驾驶员姓名、事故受害人的信息、事故原因等。 TD_NJXXB:年检信息表,用来记录车辆年检信息,包括年检有效时间、年检是否通过等。 TD_Driver:驾驶员信息表,用来记录驾驶员基本信息,包括驾驶员编号、驾照类型、驾驶员姓名等基本信息。 TD_ZD:帐单信息表,用来记录一次任务的各项费用,包括油费、过路费、行车里程数等信息,是生成帐单的依据。 5 结束语 目前本系统已成功应用于四川建筑职业技术学院的后勤管理,开发基于面向对象的动态车辆调度管理系统的有效提高了学校车辆使用效率,通过它能够有效地管理车辆运营信息,并能快速对大量的数据进行录入、查询、备份、打印等工作;该系统的运用同时也减轻学校工作人员的工作负担,提高了工作效率,具有良好的社会价值。 摘要:动态车辆调度管理系统充分利用计算机的大容量存储,高性能处理,高度安全可靠,高清晰的可视化数据等优势来辅助实现对车辆的管理,本系统的开发应用实现了计算机资源的合理利用,真正达到了减少本单位劳动强度与提高劳动效率的目的。 关键词:动态车辆,管理系统,软件开发 参考文献 [1]萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].高等教育出版社,2004.2:112-144. [2]伊文敏,刘峰.Delphi+SQL数据库应用[M].人民邮电出版社,2006.4:46-65. [3]池雅庆,贾小敏.Delphi数据库应用项目开发实践[M].中国铁道出版社,2005.9:24-62. [4]邓明通.基于CDMA1X和GPS1的车辆调度管理系统[J].北京交通大学学报,2005.4:46-49. 近年来,随着我国经济的迅猛发展和计算机技术在各行业的广泛运用,现代物流在我国也得到了迅猛的发展。当前,中国的物流业正在向着全球化,信息化,一体化发展,现代物流对经济活动的影响也日益明显,越来越引起人们的重视,成为当前"最重要的竞争领域",未来的市场竞争,物流将起着举足轻重的作用,因此,对物流配送中车辆调度问题进行研究,建立能即时反映客户需求的自动车辆调度及路线安排系统,是提升服务及资源利用率的重要课题,同时对促进我国物流业的发展,提高中小型企业在市场中的竞争能力具有不可低估的作用。本文正是处于考虑对物流车辆的调度研究具有重大的运用价值,文章采用了并行遗传算法来解决物流车辆调度问题,实验表明,该解决方案能为中小型物流企业实现及时快速的智能配送。 2、车辆调度模型分析与目标函数设计 物流车辆调度路径优化问题最早是在1959年由Dantzig和Ramser首先提出的,即所谓的车辆调度问题 (Vehicle Routing Problem简称VRP) 。它也是目前在物流系统中最受关注的一个问题之一。VRP问题定义为:运输车辆从一个或多个设施到多个地理上分散的客户点,优化设计一套车辆调度的方案,同时要满足一系列的约束条件,该问题的前提是设施位置,客户点位置和道路情况已知,由此设计一套车辆调度方案,以满足目标函数。 根据VRP模型,配送中心即时配送的车辆调度及路线安排问题可描述为:在配送中心位置、客户点位置和道路情况等已知的情况下,对m辆车,n个客户点,确定车辆分配 (每辆车负责的客户点) 及每辆车的行车路线,使成本最小,同时要满足一定的约束条件: (1) 所有车辆路线均起始并终止于配送中心,每一客户点只由一辆车服务,一辆车也可服务多个客户点; (2) 每个客户点都有一个非负的额货物需求量,但每辆车负责的客户点的货物需求量总和不超过该车辆的最大装载辆; (3) 每辆车的行车路线的总耗时不超过一个事先定下的值,以满足客户对供货时间的要求; (4) 对某个客户点,车辆到达时间限制在某一时间段内。如此约束不满足,则引入惩罚函数[1]; 根据上述问题描述,对车辆调度问题进行建模。设F为最小成本,则目标函数为 其中,K为所有车辆的集合,K={1, 2…, m}, I为所有客户的集合,I={1, 2…, n},i∈I, k∈K。 该函数满足的约束条件为: 其中 (1) 控制n个客户由m辆车来共同完成。 (2) 控制每一客户只有一辆车来完成。 其中: 目标函数中的Cij表示从客户i到客户j的费用成本。 目标函数中的为惩罚函数, 当车辆不能按时到达时, 引入此函数来增加车辆调度的成本。在计算机中实现时, 该值设为足够大就行。 目标函数中的Pnum (M) 为车辆装载容量约束,考虑到采用计算机实现,为防止溢出问题,通常Pnum (M) 取比较大的正数。关于所需车辆的计算,首先扫描每一客户的需求量,若这些需求量均不小于每一车辆的载重量,则所需车辆总数为Int (Sum/avge) +1,其中Sum表示所有客户的需求量总和,avge表示车的载重量。若扫描客户的需求量时,有超过车辆的载重量的,先看客户的需求能装满几辆车,直接从可供选择的车辆中随机挑选几辆车去完成该客户的需求,然后把装不满一辆车的需求量作为该客户的需求量去参与基本遗传算法的运算。 本文所构造的目标函数比较简单,约束条件也极其少,主要考虑到实际运用中一般目标函数比较复杂,约束条件较多,本文尝试采用一种简化的思维来解决实际的问题。由于程序设计时,很多约束条件可以人为的控制,本文尝试在程序设计中来控制所有的约束,并把所有的约束转化到最小费用的目标函数中去,通过改变染色体的适应度值来满足该模型中的所有约束条件[9]。 3、车辆调度问题中遗传算法的设计 3.1 编码操作 在本文中染色体采用了自然数编码,对于本文的VRP问题,设配送中心的序号为0,依次对各配送点编号形成染色体,该染色体表示了车辆调度,路线安排等各种信息。例如。染色体01203450表示一条路线从配送中心出发,经过配送点1, 2后回到配送中心;另一条路线从配送中心出发,经过配送点3, 4, 5回到配送中心[9]。 3.2 定义适应度计算函数 本文中适应度函数定义如下: 其中Cmax为一个适当的相对比较大的数,F (X) 为每种分配方案的成本,也即目标函数的值。 3.3 生成初始染色体种群 染色体的长度=车辆总数+客户数+1,在调度前可以计算出参与基本遗传算法的车辆总数。 假设有k个客户,m辆车,则在初始化染色体时,先生成k个客户的一个全排列,再将m+1个0随机插入到排列中。需要注意的是必须有两个0被安排在排列的头和尾,并且在排列中不能有两个连续的0。这样就构成一条满足问题需要的染色体。 3.4 种群的选择和复制 本文采用与适应度函数值成比例的概率方法,对种群的个体进行选择,采用随机的方法抽取染色体复制到下一代。具体计算步骤为: (1) 计算群体的染色体适应度之和 (2) 对各染色体计算选择概率 (3) 计算累计概率 (4) 产生0到1之间的随机数,将概率区间与之对应的染色体选中并复制到下一代。 为了防止具有最佳性能的染色体被变异,可采用最佳保留复制的方法,即将最优性能的染色体直接复制到下一代。 3.5 交叉操作 在VRP问题中,采用的是自然数编码方式,基于自然数编码的交叉操作主要有部分影射交叉、顺序交叉、基于位置的交叉以及循环交叉等。 3.6 变异操作 在本文的VRP问题中,变异操作即随机交换某一条染色体上两个基因的位置,在变异后需对该染色体进行调整,消除两连续0在一起的情况,以保证经过变异后的染色体为可行解。 3.7 结束条件 当算法的当前进化代数大于预先设定的N时,算法结束。遗传算法的终止进化代数,一般取值为100之500间。 4、车辆调度问题中遗传算法并行化的设计 遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而新成的一种自适应全局优化概率搜索算法。它提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架,它不依赖于问题的具体领域,对问题的种类具有很强的鲁棒性,广泛运用于诸多学科。遗传算法具有天然的并行结构,但这个并行性是一个隐含的并行性,其运行过程及实现方法在本质上仍是串行的。这种串性的遗传算法在解决一些实际问题时,由于它一般具有较大的群体规模,需要对较多的个体进行大量的遗传和进化操作,从而使得算法的进化运算过程进展缓慢,难以达到计算速度上的要求。而一般的物流配送中心,拥有较多的车辆和需配送的客户群,因此本文引入了并行的思想。避免了基本遗传算法易"早熟"的缺点,在求解大规模问题上具有很强大的优势。 初始群体划分的原则 (1) 子群体间的通信流量应尽可能小,即将彼此之间通信量较少的可行解分配到不同的子种群中,以减少子种群间的通信开销。 (2) 子种群内的通信流量应尽可能大,即将彼此之间通信量较大或通信频繁的可行解分配到同一个子种群中,以提高系统的资源利用率,增强子种群内聚力。 (3) 各子种群的流量应尽量趋于平衡,从而保证网络负载均衡,以防止因新增网络设备而导致算法性能急剧下降。 由于实验条件的限制,文中车辆调度问题基本遗传算法并行化设计方法是:将群体分解成两个子群体,每个子群体被分配到不同的计算机上,它们各自串行运行所在处理器上的基本遗传算法,然后在进化一定代数后,两个处理器间交换信息。从处理器上把进化出来的一批优秀个体传递给主处理器,主处理器把这些从从处理器上传递过来的一批优秀个体替换掉主处理器上进化出来的适应度比较小的一批个体,主处理器继续进行进化运算,直到找到最优解。 5、实验结果: 初始化20个客户带时间约束的VRP问题,初始数据如表1所示: 配送中心的坐标为: (14.5, 13.0) (km) , 表1中坐标数据的单位为km。每辆车的最大装载量为8t (吨) ,平均行驶速度为20km/h。表1中客户需求量数据的单位为 (吨) 。 取初始群体规模为80,交叉概率Pc为0.6,变异概率Pm为0.001,进化代数为300,在Pentium (R) 4 CPU2.00GHz机器上计算,耗时12秒,得到如下结果: 需要车辆:4辆 最优路径: 运输成本:120.5 本文在相同配置的计算机上分别对5组数据进行了实验,图1和图2显示了采用遗传算法和采用并行遗传算法对找到最优解时执行时间和最佳个体进化代数的对照关系。 6、结束语 从图1、图2可以明显的看出:并行遗传算法在解决物流车辆调度问题上明显优于基本遗传算法。从图1、图2显示的对照关系可以预测:当客户数量越大,并行遗传算法的性能越优于基本遗传算法。由于实验条件有限、获取大规模的数据难度大、从事该课题研究的时间有限等种种原因,大规模客户群的车辆调度并行遗传算法问题没有深入的研究下去,这将是我下一步研究的重点。 摘要:为了克服基本遗传算法易"早熟"的缺点和提高最优解的质量和缩短搜索时间, 文章引入了遗传算法并行化思想, 并在此理论研究的基础之上, 进行了实验测试, 实验结果证明基于并行遗传算法的物流车辆调度系统能及时有效的完成物流配送中心的智能配送工作, 能满足物流配送中心的需求。 关键词:遗传算法,并行遗传算法,车辆调度模型,自然数编码 参考文献 [1]陈火根, 丁红钢, 程耀东.物流配送中心车辆调度模型与遗传算法设计[J].浙江大学学报 (工学版) , 2003年9月. 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