生鲜产品在途配送质量控制及可追溯系统关键技术研究

摘要

随着人民生活水平的提高和消费观念的改变，人们对生鲜产品的需求量越来越大，市场对生鲜产品物流配送的要求也越来越高。生鲜产品从生产者到最终消费者的过程中，有80％的时间是在物流运输上，有20％的损耗是发生在流通环节中。此外，生鲜产品食品安全问题频频被曝光，引起人们的广泛关注。基于这种背景，本文针对生鲜产品物流过程中的质量控制问题，以生鲜产品在途配送过程及其全程可追溯系统为研究对象，对其进行了系统深入的研究。
　　 论文围绕以下主要内容展开：
　　 ①首先分析了目前发生的各种食品安全事件，针对这些安全问题，提出了本文的研究问题，其次对生鲜产品质量安全研究现状、生鲜物流研究现状以及可追溯系统研究现状做了系统的分析；提出生鲜产品在途配送及可追溯系统研究中的不足，明确了本论文研究的目的与意义。
　　 ②对生鲜产品在途配送质量控制及全程可追溯系统进行总体研究；分析了影响生鲜产品质量的因素，分别从运输人员、运输管理、运输路线、运输设备以及运输环境五个方面研究了影响生鲜物流在途配送质量的影响因素，通过粗糙集理论对在途配送质量的关键影响因素进行约简识别；同时，研究了生鲜产品供应链中各个环节影响其质量安全的因素，并对各个环节上的重要因素进行识别，作为溯源信息。在此基础上，建立了生鲜产品在途配送质量控制及可追溯系统的总体技术框架，并对其进行了详细的阐述。
　　 ③对生鲜产品在途配送路径优化问题进行了研究。针对带时间窗的生鲜产品在途配送路径优化问题，从改进遗传算法的角度出发，提出了利用混沌遗传算法解决配送路径优化的求解方法。首先，利用混沌搜索技术的遍历性，将混沌变量映射到优化变量的取值范围中，把得到的混沌变量进行编码生成初始种群；然后在遗传操作进行之后，对优秀个体增加混沌扰动，促进种群的进化收敛速度，得到最优解。采用这种优化方法对生鲜产品在途配送路径问题进行优化，以便缩短配送路径，达到控制生鲜产品质量的目的。
　　 ④对生鲜产品在途配送温湿度测控技术进行了研究。针对目前生鲜产品冷藏设备技术落后问题，提出一种基于S3C2440和Linux的温湿度测控系统的软硬件实现方法。该系统选用ARM920T核的S3C2440作为处理器，以Linux作为操作系统构建软件平台；采用温湿度传感器构成采集单元采集环境温湿度信息，并通过以太网和Web服务器交互，控制制冷和通风设备以实现环境温湿度调节。采用该方法设计生鲜产品在途配送的温湿度测控系统，可以辅助达到控制生鲜产品质量的目的。
　　 ⑤对生鲜产品的全程可追溯系统进行了研究。针对生鲜产品质量安全事件频频被曝光的问题，提出了建立生鲜肉类产品全程可追溯系统和果蔬产品全程可追溯系统的技术方案。前者研究了生鲜肉类产品可追溯系统的工作原理、系统拓扑结构、功能模块以及系统实现的关键技术，利用RFID技术对问题产品进行追溯；后者研究了果蔬产品可追溯系统的工作原理、溯源信息的采集，并在此基础上建立了溯源信息本体及溯源语义模型，利用本体论技术对问题产品进行追溯。
　　 ⑥最后，对本文所做研究工作进行了总结，并对今后的研究工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 研究问题提出

1.3 国内外研究现状

1.3.1 生鲜产品质量安全研究现状

1.3.2 生鲜物流研究现状

1.3.3 可追溯系统的研究现状

1.4 研究目的及意义

1.4.1 论文研究的目的

1.4.2 论文研究的意义

1.5 研究内容及章节安排

1.6 本章小结

2 生鲜产品在途配送质量控制及可追溯系统的总体研究

2.1 引言

2.2 生鲜产品在途配送模式

2.2.1 直接配送模式

2.2.2 自营配送模式

2.2.3 共同配送模式

2.2.4 第三方物流配送模式

2.3 生鲜产品在途配送影响因素分析

2.3.1 生鲜产品在途配送特征

2.3.2 生鲜产品在途配送影响因素分析

2.3.3 基于RS的生鲜产品在途配送关键影响因素识别

2.4 生鲜产品全程可追溯系统的关键影响因素分析

2.4.1 生鲜产品供应链

2.4.2 生鲜产品供应链阶段划分

2.4.3 生鲜产品供应链上的追溯信息分析

2.5 生鲜产品在途配送质量控制及可追溯系统的总体框架

2.6 本章小结

3 生鲜产品在途配送路径优化研究

3.1 引言

3.2 带时间窗的生鲜产品在途配送车辆路径问题的数学模型

3.2.1 问题描述

3.2.2 数学模型

3.3 带时间窗的生鲜产品配送车辆路径问题的混沌遗传求解算法

3.3.1 混沌遗传算法

3.3.2 混沌遗传算法的两个关键步骤

3.3.3 混沌遗传算法的步骤

3.4 实验计算及分析

3.4.1 实验环境设置

3.4.2 标准遗传算法与混沌遗传算法的收敛速度对比

3.4.3 实验数据分析

3.5 本章小结

4 生鲜产品在途配送中的温湿度测控研究

4.1 引言

4.2 Linux系统和S3C2440处理器

4.2.1 Linux系统

4.2.2 S3C2440处理器

4.3 生鲜产品在途配送中温湿度测控系统的总体设计

4.4 生鲜产品配送中温湿度测控的硬件设计

4.4.1 物流配送中的CHTM-02A温湿度传感器

4.4.2 物流配送中温湿度测控的硬件设计

4.5 生鲜物流配送中温湿度测控的软件设计

4.5.1 温湿度测控系统的Linux系统移植

4.5.2 温湿度测控系统的底层A/D程序设计

4.5.3 温湿度测控系统的GPIO驱动程序设计

4.5.4 温湿度测控系统的Web服务器的移植

4.5.5 温湿度测控系统的CGI程序设计

4.5.6 温湿度测控系统的网页设计与程序的编写

4.6 生鲜物流配送中温湿度测控系统的运行

4.7 本章小结

5 生鲜产品全程可追溯系统研究

5.1 基于RFID技术的生鲜肉类产品全程可追溯系统的研究

5.1.1 引言

5.1.2 RFID技术

5.1.3 基于RFID的生鲜肉类产品可追溯系统工作原理

5.1.4 生鲜肉类产品可追溯系统的拓扑结构

5.1.5 生鲜肉类产品可追溯系统的功能模块设计

5.1.6 生鲜肉类产品可追溯系统实现的关键技术

5.1.7 生鲜肉类产品可追溯系统的运行

5.2 基于本体论的果蔬产品全程可追溯系统研究

5.2.1 引言

5.2.2 本体的构建与描述

5.2.3 果蔬产品全程追溯系统工作原理

5.2.4 果蔬产品全程追溯模型研究

5.2.5 果蔬产品全程可追溯系统的运行

5.3 本章小结

6 论文总结与展望

6.1 论文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附 录

A.攻读博士学位期间发表及完成的论文目录

B.攻读博士学位期间从事的主要科研项目