城市物流配送调度系统的结构和功能设计

　　摘    要：　以往城市物流配送调度系统采用中央服务器作为主要工作模式,存在调度效果差的问题,为了解决该问题,提出基于ASP的城市物流配送调度系统化设计。根据分布式ASP平台协同模式,设计系统框架结构。采用大容量存储C/S服务器,设计客户机应用程序接口,通过DRDA通信层跟踪客户端内部工作情况。使用具有16根数据线的微处理器,通过控制电源对调度任务进行负载管理。利用ASP技术设计软件流程,并根据完成时间给出客户交货期、供应商资源收益率和网络负载均衡化计算公式,实现人员和车辆配送调度,由此完成城市物流配送调度系统化设计。通过实验对比结果可知,所提系统最高调度效果可达到89%,为城市物流配送提供高效调度方案。

　　关键词：　城市物流配送; 调度系统化; ASP; 程序接口设计; 软件流程设计; 负载管理;

　　Abstract：　At present,the central server is used as the main work mode in urban logistics distribution dispatching system,and its dispatching effect is poor. In order to solve this problem,a systematic design of urban logistics distribution dispatching based on ASP is proposed. According to the cooperative mode of distributed ASP platform,the system framework structure is designed. A large capacity storage C/S server is adopted. The application program interface is designed for clients to track the internal work status of the clients through DRDA communication layer. A microprocessor with 16 data lines is used to conduct the load management of the scheduling task by controlling the power supply. The ASP technology is adopted to design software process,so as to ensure customer delivery time and supplier resource return rate,meet the calculation formula for network load balancing,and achieve scheduling of the staff and vehicle distribution. Thereby,the systematic design of urban logistics distribution scheduling is completed. The experimental results show that the maximum dispatching effect of the system can reach 89%,which provides an efficient dispatching scheme for urban logistics distribution.

　　Keyword：　urban logistics distribution; scheduling systematization; ASP; program interface design; software process design; load management;

　　0、 引言

　　物流企业是反映一个国家经济发展的凭证，为此，对于物流行业发展是一个热点问题，尤其对于企业来说，合理物流调度管理能够为企业未来发展提供重要支持。城市物流是现代经济发展的主要产业之一，尤其是市场经济带动了整个贸易的运作，人们购买力强，促使全国各地乃至世界商用都实现了流动[1]。尤其是我国，庞大消费市场使企业之间的物流变得尤为重要，在保证高效性城市物流配送调度的基础上，需保证物流安全性，在大小物流企业激烈竞争的状况下，如何提高企业物流配送调度效率，是经济提高的重要因素[2]。在企业支持下，我国成立了不少中小物流企业，但相对于集中式资源调度研究相对较小，目前还没有一个系统可指导资源调度的实施[3]。由于传统系统是采用中央服务器作为主要工作模式，服务能力相对较弱，容易造成配送混乱，因此，本文提出基于ASP的城市物流配送调度系统化设计，并对资源调度进行详细研究。
 

 

　　1 、系统整体结构设计

　　城市物流配送调度系统是在分布式ASP平台协同下实现的，通过平台统一入口对多个ASP节点进行访问，保证每个ASP节点都具有自治服务器，能够独立响应客户需求。如果有满足客户的需求，那么可将查询结果返回到总控中心，并进行下一步交互[4]。ASP节点服务器可将客户需求按照一定网络规则转发到相邻节点之中，方便找到用户最满意的资源[5]。分布式ASP平台协同模式示意图如图1所示。

　　图1 分布式ASP平台协同模式示意图

　　对于分布式协同模式，客户可通过网络与多个ASP节点进行交互，在任何一个ASP内部不能完全满足条件下，可协调多个相邻点满足需求，有效提高ASP平台综合服务能力，实现大范围内制造资源共享。针对ASP平台系统应用任务，如何快速有效地完成客户资源分配任务，这是ASP平台系统成功运行的关键[6]。

　　城市物流配送调度涉及对地理分散的各个工作地点进行信息整合，为此，对系统硬件结构和软件功能进行设计具有重要意义[7]。系统框架结构设计如图2所示。

　　图2 系统框架结构设计

　　由图2可知，系统框架结构包括对设备、人员进行实体部署，通过互联网实现连接。客户端设备部署在不同位置上，通过网络对服务器设备进行访问，经过服务器程序发布，对分散在不同地理位置上的客户端设备集中管理，并对物流调度进行维护[8]。

　　2 、硬件结构设计

　　硬件结构主要是由客户端和服务端组成的，其中，客户端负责处理业务，并进行分解拆分，以此降低客户端处理压力。只要有互联网，就可进行数据访问与操作，不会受到地理位置的影响，并结合了ASP平台具有业务处理速度快、响应性能好、数据维护便利的优势[9]。

　　在满足用户需求的前提下，为了大大降低客户端压力，需将所有调度任务都转交给服务端。选择ASP平台，促使客户端压力大大降低，用户与系统之间交互是整个体系结构的核心，用户只需对界面进行简单操作就可对不同模块进行直接访问[10]。业务逻辑层负责处理逻辑性问题，并将处理结构反馈给数据层，而数据层负责将城市物流配送调度任务所需数据传递给浏览器，并通过ADO.NET进行访问[11]。

　　2.1、 客户端模块设计

　　客户端是指与服务器相对应，为客户提供本地服务的程序，需要的硬件包括客户机和移动终端[12]。客户机是连接服务器的计算机，采用服务器（C/S）结构，具有大容量存储效果，其结构如图3所示。

　　图3 客户机结构示意图

　　DB2为客户机提供应用程序接口，大多数应用程序可通过DB2实现网络数据的直接访问。JCC为客户机提供驱动程序，开发人员可通过DRDA通信层跟踪DB2客户端内部的工作情况，并将跟踪结果传送到CLI层[13]。

　　2.2 、微处理器模块设计

　　微处理器负责调度任务新增、修改、删除、打印、查询、更新与备份，由于微处理器是该层次的核心，因此对其结构进行设计，如图4所示。

　　由图4可知，该处理器具有16根数据线，可自动寻址，并具备16位数据处理能力，主要由执行单元、总线端口单元组成。其中，指令执行单元从指令队列获取指令，由算数逻辑单元、寄存器、控制器组成；总线接口单元是微处理器与存储器之间的接口部件，根据请求指令完成CPU内存和外设的所有操作。

　　微处理器电路连接图如图5所示。

　　图4 微处理器结构示意图

　　图5 微处理器电路连接图

　　微处理器是通过控制电源来实现调度任务负载管理的，图5中包含n个电源，每个电源都自带一个使能端，微处理器I/O接口与电源EN端相连接。输出逻辑电平负责控制电源开关，这样就可实现城市物流配送调度负载管理。

　　3 、系统功能设计

　　利用ASP技术进行城市物流配送调度系统核心功能设计，实现库存管理、物流调度、用户查询和信息设置等功能。基于ASP的城市物流配送调度系统功能设计流程如图6所示。

　　图6 系统功能设计流程

　　当客户制造请求提交到ASP平台上时，平台会先确认所需核心资源，如果系统中不存在该资源就不接受该请求；反之，如果存在，就需立刻接受任务，转入资源搜索模块，对所需资源进行定位处理，确定当前任务请求的服务项目。

　　基于ASP平台上的调度与以往车间调度不同，为了获取城市物流配送资源，需利用系统的动态性对调度决策进行控制，保证基于ASP时间调度目标与客户要求一致，使资源利用率和利润达到最大化。

　　针对客户要求调度目标包括：完成时间满足客户交货期和供应商资源收益率，具体计算公式如下：

　　1）完成时间满足客户交货期
 

　　式中：t表示调度任务交货截止时间；t0表示调度任务开始时间；ti+1表示调度任务结束时间；tj表示任务截止时间；tjr表示任务在资源r上的预约时间。

　　2）供应商资源收益率
 

　　式中：zg表示资源r执行调度任务g时单位收益系数；tgr表示调度任务g执行时间；|tm+1-t0|表示资源r调度所需总时间。

　　针对系统运行需计算网络负载均衡化，具体计算公式如下：

　　式中qn表示节点n所需调度任务以及节点参加执行任务总时间。使用ASP节点注册资源，能够缓解网络通信压力。

　　根据完成时间满足客户交货期、供应商资源收益率和网络负载均衡化计算公式，对人员和车辆配送调度功能进行设计。

　　1）人员配送调度功能实现

　　人员配送调度功能是对物流订单进行人员管理，利用HTML技术进行页面效果设计，并提交表单信息到系统文件，人员配送调度方案如表1所示。

　　通过表1可选择物流订单，确定配送人员数量，并添加工作人员，提交配送人员名单。

　　2）车辆配送调度功能实现

　　车辆调配调度功能和人员调配调度功能相似，可对运输任务物流订单进行车辆管理，通过静态页面，采用HTML技术进行编码，通过文件管理实现车辆调度，车辆配送调度方案如表2所示。

　　表1 人员配送调度方案

　　表2 车辆配送调度方案

　　通过表2可选择物流订单，确定运输总量，并添加车辆信息，保存至数据库中。

　　依据上述功能，可实现基于ASP的城市物流配送调度系统化设计。

　　4 、实验

　　针对设计的基于ASP的城市物流配送调度系统进行测试分析，其中包括功能测试和性能测试，构建实验环境，设计实验对照组，对系统进行详细论证。

　　4.1 、实验环境

　　由于系统测试并不是在真实环境中进行的，因此，只应用软件环境无法进行实验分析，因此需要调试系统环境，从客户端角度搭建实验环境。

　　1）硬件环境

　　采用一台商用服务器部署实验环境，通过互联网连接客户端进行程序访问，具体硬件环境描述如表3所示。

　　表3 硬件环境

　　2）软件环境

　　客户端软件环境：Windows 8操作系统、Dreamweaver CS5开发平台；服务器端软件环境：Windows Server 2012操作系统。

　　4.2 、实验结果与分析

　　根据以上实验环境，依据城市物流配送调度系统项目实际情况进行数据操作延迟分析，利用LoadRunner工具进行数据分析。

　　如图7所示，提交操作包括添加、删除、编辑，查询操作是对数据库中一条或多条数据进行查询。测试的查询操作出现延迟比提交操作出现延迟要高，可满足用户需求，因此，在该条件下，将传统系统与基于ASP系统调度效果进行对比分析，结果如图8所示。

　　图7 数据操作延迟分析结果

　　图8 两种系统调度效果对比分析

　　配送任务1个：传统系统在配送时间为8 h时，系统调度效率达到最低为47%；而基于ASP系统在配送时间为1 h时，系统调度效率达到最低为75%。

　　配送任务5个：传统系统在配送时间为4 h时，系统调度效率达到最低为26%；而基于ASP系统在配送时间为4 h时，系统调度效率达到最低为71%。

　　由此可知，采用ASP系统调度效率较高。

　　5 、结语

　　本文研发的基于ASP的城市物流企业日常业务管理工作，需结合个人工作现状，针对物流配送业务进行应用程序开发设计，该系统研发设计出入库、物流订单、人员调配等相关操作。

　　根据实际地区物流产业发展现状，结合物流调度业务流程，对系统研发进行功能设计，并从经济和市场等角度对物流调度系统研发进行可行性论证。在未来工作中，将围绕物流调度建设开展相关工作，利用所学软件结合业务实际情况，对该系统未来的研究方向进行细化处理。

　　参考文献

　　[1]王征宇,任建伟,马钰淇,等.基于城市共同配送系统的托盘共用调度随机规划模型[J].公路交通科技,2018,35(4):146-152.
　　[2]吴婷.物流配送信息智能传输系统设计[J].现代电子技术,2017,40(13):83-86.
　　[3]张倩,鲁渤,杨华龙.物流配送车辆路径问题的鲁棒优化方法[J].系统科学与数学,2017,37(1):79-88.
　　[4]李家斌,何世伟,胡红春,等.卷烟包装箱回收物流系统调度优化模型[J].中国烟草学报,2018,24(3):106-112.
　　[5]曹武军,郝涵星.基于系统动力学的冷链物流配送效率因素分析及提升策略[J].科技管理研究,2018,38(14):217-223.
　　[6]慕静,杜田玉,刘爽,等.基于即时配送和收益激励的众包物流运力调度研究[J].运筹与管理,2018,27(5):58-65.
　　[7]梁薇.基于海量激光标签的物流信息流调度方法研究[J].激光杂志,2017,38(11):147-151.
　　[8]杜家兵,陈衍鹏,梁满发.基于分布式实时调度策略的智能电网控制系统的设计与实现[J].电子设计工程,2018,26(7):119-122.
　　[9]戴夏静,梁承姬.带时间窗的蓄冷式多温共配冷链配送问题研究[J].重庆师范大学学报(自然科学版),2017,34(5):18-25.
　　[10]刘岚,兰小毅.基于MILP模型和QPSO算法的绿色物流调度方法[J].湘潭大学自然科学学报,2018,40(1):77-81.
　　[11]YANG Liu. Research on logistics distribution route optimization based on hybrid genetic algorithms[J]. Electronic design engineering,2018,26(17):70-74.
　　[12]WANG Lifeng,YANG Hualing. Simulation of optimal network route selection for logistics distribution vehicles[J]. Computer simulation,2018,208:56-64.
　　[13]张宇.联网中物流配送车辆调度目标定位设计与仿真[J].计算机仿真,2017,34(4):377-381.