基于ASP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)化設(shè)計(jì)

周艷榕

摘 ?要： 以往城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)采用中央服務(wù)器作為主要工作模式，存在調(diào)度效果差的問題，為了解決該問題，提出基于ASP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。根據(jù)分布式ASP平臺協(xié)同模式，設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。采用大容量存儲C/S服務(wù)器，設(shè)計(jì)客戶機(jī)應(yīng)用程序接口，通過DRDA通信層跟蹤客戶端內(nèi)部工作情況。使用具有16根數(shù)據(jù)線的微處理器，通過控制電源對調(diào)度任務(wù)進(jìn)行負(fù)載管理。利用ASP技術(shù)設(shè)計(jì)軟件流程，并根據(jù)完成時間給出客戶交貨期、供應(yīng)商資源收益率和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡化計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)人員和車輛配送調(diào)度，由此完成城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)對比結(jié)果可知，所提系統(tǒng)最高調(diào)度效果可達(dá)到89%，為城市物流配送提供高效調(diào)度方案。

關(guān)鍵詞： 城市物流配送; 調(diào)度系統(tǒng)化; ASP; 程序接口設(shè)計(jì); 軟件流程設(shè)計(jì); 負(fù)載管理

中圖分類號： TN02?34; TP391 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2020）07?0159?04

Systematic design of urban logistics distribution scheduling based on ASP

ZHOU Yanrong

（Guilin University of Technology， Guilin 541004， China）

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.

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

0 ?引 ?言

物流企業(yè)是反映一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的憑證，為此，對于物流行業(yè)發(fā)展是一個熱點(diǎn)問題，尤其對于企業(yè)來說，合理物流調(diào)度管理能夠?yàn)槠髽I(yè)未來發(fā)展提供重要支持。城市物流是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)之一，尤其是市場經(jīng)濟(jì)帶動了整個貿(mào)易的運(yùn)作，人們購買力強(qiáng)，促使全國各地乃至世界商用都實(shí)現(xiàn)了流動[1]。尤其是我國，龐大消費(fèi)市場使企業(yè)之間的物流變得尤為重要，在保證高效性城市物流配送調(diào)度的基礎(chǔ)上，需保證物流安全性，在大小物流企業(yè)激烈競爭的狀況下，如何提高企業(yè)物流配送調(diào)度效率，是經(jīng)濟(jì)提高的重要因素[2]。在企業(yè)支持下，我國成立了不少中小物流企業(yè)，但相對于集中式資源調(diào)度研究相對較小，目前還沒有一個系統(tǒng)可指導(dǎo)資源調(diào)度的實(shí)施[3]。由于傳統(tǒng)系統(tǒng)是采用中央服務(wù)器作為主要工作模式，服務(wù)能力相對較弱，容易造成配送混亂，因此，本文提出基于ASP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，并對資源調(diào)度進(jìn)行詳細(xì)研究。

1 ?系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)是在分布式ASP平臺協(xié)同下實(shí)現(xiàn)的，通過平臺統(tǒng)一入口對多個ASP節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問，保證每個ASP節(jié)點(diǎn)都具有自治服務(wù)器，能夠獨(dú)立響應(yīng)客戶需求。如果有滿足客戶的需求，那么可將查詢結(jié)果返回到總控中心，并進(jìn)行下一步交互[4]。ASP節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可將客戶需求按照一定網(wǎng)絡(luò)規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)到相鄰節(jié)點(diǎn)之中，方便找到用戶最滿意的資源[5]。分布式ASP平臺協(xié)同模式示意圖如圖1所示。

對于分布式協(xié)同模式，客戶可通過網(wǎng)絡(luò)與多個ASP節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互，在任何一個ASP內(nèi)部不能完全滿足條件下，可協(xié)調(diào)多個相鄰點(diǎn)滿足需求，有效提高ASP平臺綜合服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)制造資源共享。針對ASP平臺系統(tǒng)應(yīng)用任務(wù)，如何快速有效地完成客戶資源分配任務(wù)，這是ASP平臺系統(tǒng)成功運(yùn)行的關(guān)鍵[6]。

城市物流配送調(diào)度涉及對地理分散的各個工作地點(diǎn)進(jìn)行信息整合，為此，對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能進(jìn)行設(shè)計(jì)具有重要意義[7]。系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

由圖2可知，系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)包括對設(shè)備、人員進(jìn)行實(shí)體部署，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接?？蛻舳嗽O(shè)備部署在不同位置上，通過網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器設(shè)備進(jìn)行訪問，經(jīng)過服務(wù)器程序發(fā)布，對分散在不同地理位置上的客戶端設(shè)備集中管理，并對物流調(diào)度進(jìn)行維護(hù)[8]。

2 ?硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

硬件結(jié)構(gòu)主要是由客戶端和服務(wù)端組成的，其中，客戶端負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)，并進(jìn)行分解拆分，以此降低客戶端處理壓力。只要有互聯(lián)網(wǎng)，就可進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問與操作，不會受到地理位置的影響，并結(jié)合了ASP平臺具有業(yè)務(wù)處理速度快、響應(yīng)性能好、數(shù)據(jù)維護(hù)便利的優(yōu)勢[9]。

在滿足用戶需求的前提下，為了大大降低客戶端壓力，需將所有調(diào)度任務(wù)都轉(zhuǎn)交給服務(wù)端。選擇ASP平臺，促使客戶端壓力大大降低，用戶與系統(tǒng)之間交互是整個體系結(jié)構(gòu)的核心，用戶只需對界面進(jìn)行簡單操作就可對不同模塊進(jìn)行直接訪問[10]。業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)處理邏輯性問題，并將處理結(jié)構(gòu)反饋給數(shù)據(jù)層，而數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)將城市物流配送調(diào)度任務(wù)所需數(shù)據(jù)傳遞給瀏覽器，并通過ADO.NET進(jìn)行訪問[11]。

2.1 ?客戶端模塊設(shè)計(jì)

客戶端是指與服務(wù)器相對應(yīng)，為客戶提供本地服務(wù)的程序，需要的硬件包括客戶機(jī)和移動終端[12]。客戶機(jī)是連接服務(wù)器的計(jì)算機(jī)，采用服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)，具有大容量存儲效果，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

DB2為客戶機(jī)提供應(yīng)用程序接口，大多數(shù)應(yīng)用程序可通過DB2實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的直接訪問。JCC為客戶機(jī)提供驅(qū)動程序，開發(fā)人員可通過DRDA通信層跟蹤DB2客戶端內(nèi)部的工作情況，并將跟蹤結(jié)果傳送到CLI層[13]。

2.2 ?微處理器模塊設(shè)計(jì)

微處理器負(fù)責(zé)調(diào)度任務(wù)新增、修改、刪除、打印、查詢、更新與備份，由于微處理器是該層次的核心，因此對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖4所示。

由圖4可知，該處理器具有16根數(shù)據(jù)線，可自動尋址，并具備16位數(shù)據(jù)處理能力，主要由執(zhí)行單元、總線端口單元組成。其中，指令執(zhí)行單元從指令隊(duì)列獲取指令，由算數(shù)邏輯單元、寄存器、控制器組成;總線接口單元是微處理器與存儲器之間的接口部件，根據(jù)請求指令完成CPU內(nèi)存和外設(shè)的所有操作。

微處理器電路連接圖如圖5所示。

微處理器是通過控制電源來實(shí)現(xiàn)調(diào)度任務(wù)負(fù)載管理的，圖5中包含[n]個電源，每個電源都自帶一個使能端，微處理器I/O接口與電源EN端相連接。輸出邏輯電平負(fù)責(zé)控制電源開關(guān)，這樣就可實(shí)現(xiàn)城市物流配送調(diào)度負(fù)載管理。

3 ?系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

利用ASP技術(shù)進(jìn)行城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)庫存管理、物流調(diào)度、用戶查詢和信息設(shè)置等功能?；贏SP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)流程如圖6所示。

當(dāng)客戶制造請求提交到ASP平臺上時，平臺會先確認(rèn)所需核心資源，如果系統(tǒng)中不存在該資源就不接受該請求;反之，如果存在，就需立刻接受任務(wù)，轉(zhuǎn)入資源搜索模塊，對所需資源進(jìn)行定位處理，確定當(dāng)前任務(wù)請求的服務(wù)項(xiàng)目。

基于ASP平臺上的調(diào)度與以往車間調(diào)度不同，為了獲取城市物流配送資源，需利用系統(tǒng)的動態(tài)性對調(diào)度決策進(jìn)行控制，保證基于ASP時間調(diào)度目標(biāo)與客戶要求一致，使資源利用率和利潤達(dá)到最大化。

針對客戶要求調(diào)度目標(biāo)包括：完成時間滿足客戶交貨期和供應(yīng)商資源收益率，具體計(jì)算公式如下：

1） 完成時間滿足客戶交貨期

[minti+1-tt0≤t1≤tj，…，ti≤ti+1tj-tj-1?trj] ?（1）

式中：[t]表示調(diào)度任務(wù)交貨截止時間;[t0]表示調(diào)度任務(wù)開始時間;[ti+1]表示調(diào)度任務(wù)結(jié)束時間;[tj]表示任務(wù)截止時間;[trj]表示任務(wù)在資源[r]上的預(yù)約時間。

2） 供應(yīng)商資源收益率

[maxg=1mzgtrg， ? ?g=1，2，…，mtrg?tm+1-t0] （2）

式中：[zg]表示資源[r]執(zhí)行調(diào)度任務(wù)[g]時單位收益系數(shù);[trg]表示調(diào)度任務(wù)[g]執(zhí)行時間;[tm+1-t0]表示資源[r]調(diào)度所需總時間。

針對系統(tǒng)運(yùn)行需計(jì)算網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡化，具體計(jì)算公式如下：

[minqn-qfn，f=1，2，…，mn≠f] （3）

式中[qn]表示節(jié)點(diǎn)[n]所需調(diào)度任務(wù)以及節(jié)點(diǎn)參加執(zhí)行任務(wù)總時間。使用ASP節(jié)點(diǎn)注冊資源，能夠緩解網(wǎng)絡(luò)通信壓力。

根據(jù)完成時間滿足客戶交貨期、供應(yīng)商資源收益率和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡化計(jì)算公式，對人員和車輛配送調(diào)度功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1） 人員配送調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)

人員配送調(diào)度功能是對物流訂單進(jìn)行人員管理，利用HTML技術(shù)進(jìn)行頁面效果設(shè)計(jì)，并提交表單信息到系統(tǒng)文件，人員配送調(diào)度方案如表1所示。

通過表1可選擇物流訂單，確定配送人員數(shù)量，并添加工作人員，提交配送人員名單。

2） 車輛配送調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)

車輛調(diào)配調(diào)度功能和人員調(diào)配調(diào)度功能相似，可對運(yùn)輸任務(wù)物流訂單進(jìn)行車輛管理，通過靜態(tài)頁面，采用HTML技術(shù)進(jìn)行編碼，通過文件管理實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度，車輛配送調(diào)度方案如表2所示。

通過表2可選擇物流訂單，確定運(yùn)輸總量，并添加車輛信息，保存至數(shù)據(jù)庫中。

依據(jù)上述功能，可實(shí)現(xiàn)基于ASP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。

4 ?實(shí) ?驗(yàn)

針對設(shè)計(jì)的基于ASP的城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行測試分析，其中包括功能測試和性能測試，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對照組，對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)論證。

4.1 ?實(shí)驗(yàn)環(huán)境

由于系統(tǒng)測試并不是在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行的，因此，只應(yīng)用軟件環(huán)境無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，因此需要調(diào)試系統(tǒng)環(huán)境，從客戶端角度搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

1） 硬件環(huán)境

采用一臺商用服務(wù)器部署實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過互聯(lián)網(wǎng)連接客戶端進(jìn)行程序訪問，具體硬件環(huán)境描述如表3所示。

2） 軟件環(huán)境

客戶端軟件環(huán)境：Windows 8操作系統(tǒng)、Dreamweaver CS5開發(fā)平臺;服務(wù)器端軟件環(huán)境：Windows Server 2012操作系統(tǒng)。

4.2 ?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)環(huán)境，依據(jù)城市物流配送調(diào)度系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)操作延遲分析，利用LoadRunner工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

如圖7所示，提交操作包括添加、刪除、編輯，查詢操作是對數(shù)據(jù)庫中一條或多條數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。測試的查詢操作出現(xiàn)延遲比提交操作出現(xiàn)延遲要高，可滿足用戶需求，因此，在該條件下，將傳統(tǒng)系統(tǒng)與基于ASP系統(tǒng)調(diào)度效果進(jìn)行對比分析，結(jié)果如圖8所示。

配送任務(wù)1個：傳統(tǒng)系統(tǒng)在配送時間為8 h時，系統(tǒng)調(diào)度效率達(dá)到最低為47%;而基于ASP系統(tǒng)在配送時間為1 h時，系統(tǒng)調(diào)度效率達(dá)到最低為75%。

配送任務(wù)5個：傳統(tǒng)系統(tǒng)在配送時間為4 h時，系統(tǒng)調(diào)度效率達(dá)到最低為26%;而基于ASP系統(tǒng)在配送時間為4 h時，系統(tǒng)調(diào)度效率達(dá)到最低為71%。

由此可知，采用ASP系統(tǒng)調(diào)度效率較高。

5 ?結(jié) ?語

本文研發(fā)的基于ASP的城市物流企業(yè)日常業(yè)務(wù)管理工作，需結(jié)合個人工作現(xiàn)狀，針對物流配送業(yè)務(wù)進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)出入庫、物流訂單、人員調(diào)配等相關(guān)操作。

根據(jù)實(shí)際地區(qū)物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合物流調(diào)度業(yè)務(wù)流程，對系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，并從經(jīng)濟(jì)和市場等角度對物流調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)行可行性論證。在未來工作中，將圍繞物流調(diào)度建設(shè)開展相關(guān)工作，利用所學(xué)軟件結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際情況，對該系統(tǒng)未來的研究方向進(jìn)行細(xì)化處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 王征宇，任建偉，馬鈺淇，等.基于城市共同配送系統(tǒng)的托盤共用調(diào)度隨機(jī)規(guī)劃模型[J].公路交通科技，2018，35（4）：146?152.

[2] 吳婷.物流配送信息智能傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40（13）：83?86.

[3] 張倩，魯渤，楊華龍.物流配送車輛路徑問題的魯棒優(yōu)化方法[J].系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，2017，37（1）：79?88.

[4] 李家斌，何世偉，胡紅春，等.卷煙包裝箱回收物流系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模型[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2018，24（3）：106?112.

[5] 曹武軍，郝涵星.基于系統(tǒng)動力學(xué)的冷鏈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] 慕靜，杜田玉，劉爽，等.基于即時配送和收益激勵的眾包物流運(yùn)力調(diào)度研究[J].運(yùn)籌與管理，2018，27（5）：58?65.

[7] 梁薇.基于海量激光標(biāo)簽的物流信息流調(diào)度方法研究[J].激光雜志，2017，38（11）：147?151.

[8] 杜家兵，陳衍鵬，梁滿發(fā).基于分布式實(shí)時調(diào)度策略的智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2018，26（7）：119?122.

[9] 戴夏靜，梁承姬.帶時間窗的蓄冷式多溫共配冷鏈配送問題研究[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，34（5）：18?25.

[10] 劉嵐，蘭小毅.基于MILP模型和QPSO算法的綠色物流調(diào)度方法[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，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] 張宇.聯(lián)網(wǎng)中物流配送車輛調(diào)度目標(biāo)定位設(shè)計(jì)與仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真，2017，34（4）：377?381.