基于时代云的园区智能管控平台的制作方法

allin2026-09-13  34


本发明涉及大数据处理,尤其涉及基于时代云的园区智能管控平台。


背景技术:

1、大数据处理技术是指在处理海量数据时所采用的技术和方法,涉及到数据存储、处理、分析、以及数据应用等多个方面。

2、随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,大数据处理技术发挥了更加重要的作用。然而,在物流园区的运输作业中,仍存在以下问题:车辆调度不合理,传统方式下,车辆调度往往依赖于人工经验或简单的算法,难以实现全局最优的调度方案;信息孤岛现象,物流园区内的各个环节之间缺乏有效的信息共享和协同,导致信息传递不畅,运输作业无法高效衔接;路径规划不精准,缺乏实时路况信息和智能路径规划算法,车辆可能选择拥堵或绕远的路线,增加了运输时间和成本;缺乏专门的智能化管理,传统的物流园区管理仅仅为简单的信息记录工具,无法进行智能化决策和实现自动化处理能力。为此,本发明提出了基于时代云的园区智能管控平台。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决背景技术中的问题,而提出的基于时代云的园区智能管控平台。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

3、基于时代云的园区智能管控平台,包括:云平台集成、园区车辆调度模块、园区货物追踪模块、协同工作流程构建模块以及调度风险评估模块;

4、云平台集成利用时代云提供可扩展的云计算平台,作为整个智能管控系统的核心,并用于大数据处理和高并发访问;基于云平台搭建数据交互层,用于园区车辆调度模块和园区货物追踪模块之间的数据交换,包括车辆位置信息、货物追踪数据;

5、园区车辆调度模块用于为园区内的运输车辆安装定位设备,实时监测车辆的位置和行驶状态;构建目标函数获取最小化总的行驶距离,根据目标函数设定多层约束条件,并通过调度算法获取调度方案;

6、园区货物追踪模块用于初始化园区货物信息,利用定位技术实时追踪和收集数据,对园区货物的位置进行更新,并监测货物的状态,检测是否存在异常情况,根据异常情况触发通知机制,及时反馈响应,从而调整货物状态;

7、协同工作流程构建模块用于衔接并建立车辆调度和货物追踪之间的联系;在运输货物时,园区货物追踪模块将触发园区车辆调度模块为货物安排对应的运输车辆;同时,园区车辆调度模块将根据货物的追踪信息动态调整运输计划;

8、调度风险评估模块用于评估园区车辆调度模块和园区货物追踪模块协同工作过程的风险,并生成一级风险指令、二级风险指令以及三级风险指令。

9、需要说明的是,本发明实施例中基于时代云的园区智能管控平台的应用对象可以为物流园区运转过程的监测,可以用于实时监测车辆与货物运输状态,具体的可以为通过大数据处理技术对车辆调度、货物追踪的环节进行全面分析和精准评估,以优化资源配置,提升应急响应能力,确保园区内各项活动的安全稳定运行,推动物流园区向智能化、数字化方向转型,从而提升物流园区的整体竞争力和可持续发展能力。

10、进一步的,园区车辆调度模块实时监测车辆的位置和行驶状态,构建目标函数获取最小化总的行驶距离,根据目标函数设定多层约束条件,并通过调度算法获取调度方案的过程包括:

11、步骤1、定义物流园区内的车辆集合为,则每辆车有其位置和状态,即空闲或载货;其中,i表示园区车辆的坐标编号,i=1,2,……,n;n为正整数;n表示园区车辆集合的车辆总数;

12、步骤2、定义物流园区内的货物集合为,则每个货物有其目的地和数量;其中,j表示园区货物的编号,j=1,2,……,m;m为正整数;m表示园区货物集合的货物总数;f表示货物目的地的坐标编号;

13、步骤3、根据目标函数获取最小化总的行驶距离;其中,目标函数公式如下:

14、,

15、式中,表示寻找一组二元决策变量的值,使得函数最小化;表示所有车辆行驶距离的总和;表示车辆i到货物j的欧几里得距离;表示车辆i到货物j的路径权重,用于反映交通拥堵状况,值越大,表示拥堵情况严重;表示为二元决策变量,表示车辆i是否被分配服务货物j,当时,则说明车辆i服务货物j,当时,则说明车辆i未服务货物j;

16、步骤4、依据目标函数设定多层约束条件:

17、,

18、式中,(1)式表示园区车辆状态约束层,即只有空闲车辆才允许被分配服务货物,完成取货任务;(2)式表示园区车辆容量约束层,其中,表示车辆i的最大载货量;(3)式表示园区货物需求满足层,即每个货物必须至少一辆车完成取货任务;(4)式表示路径可达性约束层,其中,d表示园区车辆的最大行驶距离限制;

19、步骤5、使用迭代公式更新二元决策变量的值;其中,迭代公式如下:

20、,

21、式中,t表示当前迭代次数;表示在第t次迭代时车辆i服务货物j的概率;表示基于启发式规则计算的变化量;表示学习因子,用于控制的更新速度;其中,迭代公式使用启发式算法进行二元决策变量的迭代更新,作为寻找最优或近似最优调度方案的一部分,并通过迭代的方式不断改进二元决策变量的值,以逼近最优解;在实际应用中,的计算可能涉及到多种因素,包括但不限于:预测的交通状况、已经分配给车辆的货物数量、其他车辆的调度状态等;

22、步骤6、根据更新后的值重新计算目标函数,并再次应用多层约束条件;

23、步骤7、重复操作,并进行终止条件检查:若达到预定的终止条件,则停止迭代;否则,返回到步骤3至步骤6继续迭代,直至获取满意解;其中,预定的终止条件表示达到最大迭代次数或找到最优解,以确定最优或近似最优的调度方案;整个迭代过程将在算法中重复执行,直到满足某个停止条件,这个过程模拟了自然选择和进化的过程,每次迭代都会根据一定的函数评估候选解,并根据评估结果来更新解,以期望获取更好的调度方案。

24、进一步的,园区货物追踪模块初始化园区货物信息,利用定位技术实时追踪和收集数据,对园区货物的位置进行更新的过程包括:

25、对于每个货物,记录其初始位置和初始状态;

26、为每个货物分配一个唯一的标识符id;

27、使用定位技术定期获取货物的新位置和状态;其中,表示时间间隔;时间间隔可根据实际情况调整;

28、当接收到新的位置信息时,则更新货物的位置;当货物位置发生变化,则使用线性插值方法估计货物在两次报告之间的时间段内的位置。

29、进一步的,线性插值方法分析的过程包括:

30、假设货物在时间点和的位置分别为和;

31、在估计时间点的位置时,使用线性插值公式估计货物在两次报告之间的时间段内的位置:

32、,

33、式中,为常数项,其中,;表示和之间的一个时间点,其中,;表示货物在的时间段内以恒定速度移动。

34、进一步的,园区货物追踪模块监测货物的状态,检测是否存在异常情况,并根据异常情况触发通知机制,及时反馈响应的过程包括:

35、根据预设的标准或阈值,判断货物状态是否正常;若状态发生变化,则更新货物的状态记录;其中,基于货物的历史表现和预期行为进行标准或阈值设定,例如,若关注点为货物的温度,则标准或阈值为最高温度范围和最低温度范围,当货物的实际温度超出范围时,则认定为货物状态异常;

36、建立异常情况检测函数,式中,表示货物的当前状态,表示货物的预期状态,为容忍误差项,表示允许的货物状态变化范围;当时,则表示检测到异常情况;其中,异常情况检测函数是基于状态或位置偏差与预期路径的比较;

37、若检测到异常情况,则触发通知机制,使用公式n(id);其中,n为用于通知的指示函数,当检测到异常情况时,则指示函数n(id)值为1,否则值为0;id表示货物的唯一标识符;将通知以短信或邮件的方式发送至管理人员;

38、收集管理人员对异常通知的响应r;根据r调整货物的状态;其中,若r表示异常已被确认并解决,则更新货物状态为;若r包含货物新的状态信息,则直接更新货物状态为;

39、综上,整个流程表示为:

40、,

41、式中,t表示追踪函数,负责更新货物的实时位置和状态;m表示管理响应函数,用于接受异常情况检测的结果,并返回管理响应r;l表示预测函数,用于预测货物下一时刻的位置和状态。

42、进一步的,协同工作流程构建模块衔接并建立车辆调度和货物追踪之间的联系的过程包括:

43、当货物准备运输时,园区货物追踪模块向园区车辆调度模块发送请求q,包含货物的当前位置、目的地位置以及货物状态;其中,货物状态包括但不限于货物的类型、尺寸、重量、温度、紧急程度等信息;

44、园区车辆调度模块接收请求q中的信息进行可用车辆的匹配;获取每个车辆的当前位置和车辆状态;选择最佳车辆的函数表达式为:

45、,

46、式中,表示车辆最小化函数,用于寻找符合请求信息的车辆;表示车辆的当前位置到货物的当前位置的距离;表示车辆最大负载能力小于货物重量z的判定值;表示货物运输优先级的权重系数;

47、在运输过程中,园区货物追踪模块持续更新货物的位置和状态;园区车辆调度模块根据货物的位置和状态的更新信息调整运输计划,包括改变路线或重新分配任务;其中,a表示调整的运输计划;

48、园区车辆调度模块将调整后的运输计划发送至园区货物追踪模块;园区货物追踪模块根据新的运输计划更新货物的预计到达时间和状态;其中,u表示更新函数,基于调整后的运输计划刷新货物的状态和预计到达时间。

49、进一步的,调度风险评估模块评估园区车辆调度模块和园区货物追踪模块协同工作过程的风险,并生成一级风险指令、二级风险指令以及三级风险指令的过程包括:

50、通过监控日志、维护记录或故障报告获取技术故障事件,以一个季度为单位,并结合园区车辆调度模块和园区货物追踪模块的总运行时间,对技术故障事件中发生故障次数进行分析;其中,包括硬件故障、软件崩溃、网络中断等事件的频率;

51、实时测量园区车辆调度模块和园区货物追踪模块之间数据传输的延迟,并记录数据;

52、从操作日志中提取操作员在执行任务时出现的错误次数的数据;

53、通过风险评估指数进行风险评估:

54、,

55、式中,rai表示风险评估指数;tr表示技术故障率;表示信息同步效率,其中,园区车辆调度模块和园区货物追踪模块的信息同步效率总值为100%,若存在延迟或错误,则信息同步效率降低;li表示信息同步的延迟程度,与共同作用于信息同步的风险判定,用于放大延迟对信息同步效率负面影响的效应;表示环境干扰因子;g表示货物安全等级,是根据货物的价值、易损性、保密性等具体属性来设定;ae表示调度算法有效性,根据实际的运行数据获取,即算法在优化调度、减少冲突和提高效率方面的能力,以百分比表示,当接近100%时,说明非常有效;表示人员操作失误率;表示权重系数,用于调整各参考因素和交互项对总体风险评分的影响;

56、预设风险评估指数的阈值范围(rai1,rai2),其中,rai1<rai2;

57、将风险评估指数与阈值范围进行比对分析,若rai<rai1,则说明车辆调度和货物追踪的协同工作过程最稳定,并生成三级风险指令;若rai1≤rai≤rai2时,则说明车辆调度和货物追踪的协同工作过程风险水平一般,并生成二级风险指令;若rai>rai2时,则说明车辆调度和货物追踪的协同工作过程存在严重风险因素,并生成一级风险指令;其中,针对二级风险指令,需要密切关注风险因素的变化,并采取适当的预防措施和管理措施,以避免风险升级;针对三级风险指令,需要立即启动应急预案,并采取一切必要措施来降低风险。

58、与现有的技术相比,本发明提供了基于时代云的园区智能管控平台及方法的优点在于:

59、1、本发明通过云平台集成进行数据交换,可以集成不同模块的数据,从而提高系统的整体协同效率;通过构建目标函数获取最小化总的行驶距离,根据目标函数设定多层约束条件,提高运输效率,降低能耗和成本;通过运用调度算法进行智能决策,减少人为干预和错误,提高调度精度和效率;

60、2、本发明通过监测货物的状态并检测异常情况,能够及时发现并处理潜在问题,降低货物损失风险;通过根据异常情况触发通知机制,及时反馈响应并调整货物状态,确保货物处于正常状态;

61、3、本发明通过有效衔接车辆调度和货物追踪两个模块,确保运输过程中的信息流通和协同工作顺畅进行;通过据货物的追踪信息动态调整运输计划,适应运输过程中的变化需求;通过评估协同工作过程的风险,并生成一级风险指令、二级风险指令以及三级风险指令,提前预警潜在问题。

62、综上所述,本发明可以根据实际情况,通过车辆运输调度、货物实时追踪和风险评估功能,确保了园区运输工作的安全和可靠性,同时,各个模块相互协作,共同构成了高效、智能、协同的物流园区智能管控平台,为物流园区的运营和管理提供了有力支持,确保后续基于时代云的园区智能管控平台的高效稳定运行。


技术特征:

1.基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:包括云平台集成、园区车辆调度模块、园区货物追踪模块、协同工作流程构建模块以及调度风险评估模块;

2.根据权利要求1所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:园区车辆调度模块实时监测车辆的位置和行驶状态,构建目标函数获取最小化总的行驶距离,根据目标函数设定多层约束条件,并通过调度算法获取调度方案的过程包括:

3.根据权利要求1所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:园区货物追踪模块初始化园区货物信息,利用定位技术实时追踪和收集数据,对园区货物的位置进行更新的过程包括:

4.根据权利要求3所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:线性插值方法分析的过程包括:

5.根据权利要求1所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:园区货物追踪模块监测货物的状态,检测是否存在异常情况,并根据异常情况触发通知机制,及时反馈响应的过程包括:

6.根据权利要求1所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:协同工作流程构建模块衔接并建立车辆调度和货物追踪之间的联系的过程包括:

7.根据权利要求1所述的基于时代云的园区智能管控平台,其特征在于:调度风险评估模块评估园区车辆调度模块和园区货物追踪模块协同工作过程的风险,并生成一级风险指令、二级风险指令以及三级风险指令的过程包括:


技术总结
本发明涉及大数据处理技术领域,尤其涉及基于时代云的园区智能管控平台,包括云平台集成、园区车辆调度模块、园区货物追踪模块、协同工作流程构建模块以及调度风险评估模块;通过基于云平台搭建数据交互层,保证不同模块间数据的一致性;通过构建目标函数获取最小化总的行驶距离,并设定多层约束条件,提高运输效率,降低能耗和成本;通过调度算法进行智能决策,提高调度精度;通过监测货物的状态,并处理分析,有利于降低货物损失风险;通过评估协同工作过程的风险,并生成不同风险指令,有利于采取措施,降低风险发生的概率和影响程度。本发明用于解决物流园区的运输效率不高的技术问题。

技术研发人员:孙雪东,李容,郑彦君,刘帅帅,马兵胜,李学雷,王育芳,赵家敏
受保护的技术使用者:晋城云时代技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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