一种现场服务业务中的路径规划系统及方法

摘要

本发明提供一种现场服务业务中的路径规划系统及方法，包括：第一获取模块，用于根据获取的各服务网点的历史服务数据处理得到所有服务网点的历史服务频次比；第二获取模块，用于分别获取服务网点与服务中心之间的第一距离以及与自身之外的其他所有服务网点之间的第二距离以形成距离矩阵；路径规划模块，用于根据历史服务频次比以及距离矩阵处理得到多条服务路径以及对应的调度频次；调度排程模块，用于根据多条服务路径、调度频次、预设的每个服务网点的相邻两次服务间隔时间的一上限值和一下限值处理得到各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。有益效果是适用于无限期或者不定时长的运营场景，降低长期运营成本。

说明书

技术领域

本发明涉及现场服务管理领域，尤其涉及一种路径规划系统及方法。

背景技术

现场服务，通常是指要通过服务团队在现场来交付的服务，在我们周边很多行业都有现场服务的需求存在，多见于一些需要重复服务的场景中，由于业务人员需要周期性去往同一地点，同时在服务的时间安排和路径规划方面又有一定的灵活性，更重要的是，这种重复性的运营活动将持续到他们的业务结束的那一天，也可能是无限期。以自动售货机补货场景为例，某家公司负责着有限数量的自动售货机，需要多次或无限次地服务自动售货机的设置地点，但是一次服务不能多次服务同一个自动售货机的设置地点，现有技术中，通常基于货物库存动态确定当天或第二天的配送方案，理论上该问题的最佳解决方法是库存路径问题(Inventory Routing Problem,IRP)的模型与相应算法，该方法首先需要对货物库存进行实时监控，且库存路径问题模型由于过于复杂，几乎没有现有的操作算法能够进行求解，如果依赖人工调度，很难实现比较接近优化的结果，并且调度员的能力的差异也会很大程度上造成运营成本的浪费；而且，不停更换的路线也会增大配送员的运营操作难度。

传统的路径规划方式通常通过计算得到一个包含所有设施地点的最短服务路径，即旅行商问题，或者考虑有限天数的多条服务路径，即多旅行商问题，随后重复执行上述服务路径。但上述两种服务路径的单次访问距离成本较高，且无法满足无限期的运营场景的服务需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种现场服务业务中的路径规划系统，应用于重复提供服务的场景，所述重复提供服务的场景中包括一服务中心以及关联所述服务中心的需要重复提供服务的多个服务网点；

所述路径规划系统包括：

第一获取模块，用于获取各所述服务网点的历史服务数据，根据所述历史服务数据处理得到所有所述服务网点的历史服务频次比；

第二获取模块，用于针对每个所述服务网点，分别获取所述服务网点与所述服务中心之间的第一距离以及所述服务网点与自身之外的其他所有所述服务网点之间的第二距离，以形成距离矩阵；

路径规划模块，分别连接所述第一获取模块和所述第二获取模块，用于根据所述历史服务频次比以及所述距离矩阵处理得到多条服务路径以及每条所述服务路径对应的调度频次；

调度排程模块，连接所述路径规划模块，用于根据多条所述服务路径、对应的所述调度频次、预设的每个所述服务网点的相邻两次服务间隔时间的一上限值和一下限值处理得到各所述服务路径的服务顺序组合以及相邻两所述服务路径的调度间隔时间。

优选的，所述第一获取模块包括：

数据获取单元，用于获取各所述服务网点的历史服务数据形成数据集合；

第一处理单元，连接所述数据获取单元，用于针对每个所述服务网点，根据对应的所述历史服务数据处理得到历史服务周期；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于根据各所述历史服务周期处理得到所有所述服务网点的所述历史服务频次比。

优选的，还包括一路径更新模块，连接所述第一获取模块，所述路径更新模块包括：

第一更新单元，用于实时统计各所述服务网点的当前服务数据，并将所述当前服务数据加入所述数据集合，以对所述数据集合进行更新；

第二更新单元，连接所述第一更新单元，用于针对每个所述服务网点，获取所述第一处理单元根据更新后的所述历史服务数据处理得到的当前服务周期，并在所述当前服务周期相对所述历史服务周期的变化量大于一阈值时，将所述当前服务周期作为所述历史服务周期并输出。

优选的，所述路径规划模块包括：

第一建立单元，用于以平均每个服务周期的的服务距离最短作为目标，建立同时考虑所述服务网点的服务频次与服务顺序的路径规划模型；

第一求解单元，连接所述第一建立单元，用于以所述历史服务频次比以及所述距离矩阵作为约束对所述路径规划模型进行求解得到多条所述服务路径以及每条所述服务路径对应的调度频次。

优选的，所述调度排程模块包括：

第二建立单元，用于以所有所述服务网点的连续两次服务之间的所述服务间隔时间的限制违反程度最小作为目标建立调度排程模型；

第二求解单元，连接所述第二建立单元，用于以多条所述服务路径、对应的所述调度频次、所述上限值和所述下限值为约束对所述调度排程模型进行求解得到各所述服务路径的服务顺序组合以及相邻两所述服务路径的调度间隔时间。

本发明还提供一种现场服务业务中的路径规划方法，应用于上述的路径规划系统，包括：

步骤S1，所述路径规划系统获取各所述服务网点的历史服务数据，根据所述历史服务数据处理得到所有所述服务网点的历史服务频次比，以及每个所述服务网点，分别获取所述服务网点与所述服务中心之间的第一距离以及所述服务网点与自身之外的其他所有所述服务网点之间的第二距离，以形成距离矩阵；

步骤S2，所述路径规划系统根据所述历史服务频次比以及所述距离矩阵处理得到多条服务路径以及每条所述服务路径对应的调度频次；

步骤S3，所述路径规划系统根据多条所述服务路径、对应的所述调度频次、预设的每个所述服务网点的相邻两次服务间隔时间的一上限值和一下限值处理得到各所述服务路径的服务顺序组合以及相邻两所述服务路径的调度间隔时间。

优选的，所述步骤S1中，包括一历史服务频次比的获取过程，包括：

步骤S11，所述路径规划系统获取各所述服务网点的历史服务数据形成数据集合；

步骤S12，所述路径规划系统针对每个所述服务网点，根据对应的所述历史服务数据处理得到历史服务周期；

步骤S13，所述路径规划系统根据各所述历史服务周期处理得到所有所述服务网点的所述历史服务频次比。

优选的，还包括一路径更新过程，包括：

步骤A1，所述路径规划系统实时统计各所述服务网点的当前服务数据，并将所述当前服务数据加入所述数据集合，以对所述数据集合进行更新；

步骤A2，所述路径规划系统针对每个所述服务网点，获取所述第一处理单元根据更新后的所述历史服务数据处理得到的当前服务周期，并在所述当前服务周期相对所述历史服务周期的变化量大于一阈值时，将所述当前服务周期作为所述历史服务周期输出，随后转向步骤S13。

优选的，所述步骤S2包括：

步骤S21，所述路径规划系统以平均每个服务周期的服务距离最短作为目标，建立同时考虑所述服务网点的服务频次与服务顺序的路径规划模型；

步骤S22，所述路径规划系统以所述历史服务频次比以及所述距离矩阵作为约束对所述路径规划模型进行求解得到多条所述服务路径以及每条所述服务路径对应的调度频次。

优选的，所述步骤S3包括：

步骤S31，所述路径规划系统以所有所述服务网点的连续两次服务之间的所述服务间隔时间的限制违反程度最小作为目标建立调度排程模型；

步骤S32，所述路径规划系统以多条所述服务路径、对应的所述调度频次、所述上限值和所述下限值为约束对所述调度排程模型进行求解得到各所述服务路径的服务顺序组合以及相邻两所述服务路径的调度间隔时间。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)将服务顺序组合以及服务顺序组合中相邻两个服务路径之间的调度间隔时间作为路径规划的结果，适用于无限期或者不定时长的运营场景中，避免频繁更换路径导致调度运营困难等问题；

2)无需对各个服务网点库存进行监控，降低了数据获取及数据处理难度；

3)有效降低服务运营成本，且最大程度保证了各个服务网点的最佳服务周期。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种路径规划系统的结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，一种路径规划方法的流程示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，历史服务频次比的获取过程的流程示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，路径更新过程的流程示意图；

图5为本发明的较佳的实施例中，服务路径以及对应的调度频次的求解过程的流程示意图；

图6为本发明的较佳的实施例中，服务顺序组合以及调度间隔时间的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种现场服务业务中的路径规划系统，应用于重复提供服务的场景，重复提供服务的场景中包括一服务中心以及关联服务中心的需要重复提供服务的多个服务网点；

如图1所示，路径规划系统包括：

第一获取模块1，用于获取各服务网点的历史服务数据，根据历史服务数据处理得到所有服务网点的历史服务频次比；

第二获取模块2，用于针对每个服务网点，分别获取服务网点与服务中心之间的第一距离以及服务网点与自身之外的其他所有服务网点之间的第二距离，以形成距离矩阵；

路径规划模块3，分别连接第一获取模块1和第二获取模块2，用于根据历史服务频次比以及距离矩阵处理得到多条服务路径以及每条服务路径对应的调度频次；

调度排程模块4，连接路径规划模块3，用于根据多条服务路径、对应的调度频次、预设的每个服务网点的相邻两次服务间隔时间的一上限值和一下限值处理得到各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。

具体地，本实施例中，上述重复提供服务的场景包括但不限于自动售货机补货场景，垃圾收集场景，设备巡检场景以及家庭护理场景。上述重复提供服务的场景的共同点在于业务人员需要重复性访问同一地点。以自动售货机补货场景为例进行说明，则上述服务中心即为货物配送中心，上述各服务网点即为设置在固定位置的各自动售货机。

本技术方案需要获取的原始数据包括各自动售货机的历史销售数据作为上述历史服务数据，并基于历史销售数据处理得到所有自动售货机的补货频次比作为上述历史服务频次比，如存在三台自动售货机的情况下，根据历史销售数据，第一台自动售货机需要每天补货，第二台自动售货机需要两天补货一次，第三台自动售货机需要三天补货一次，则三台自动售货机的补货频次比为第一台自动售货机：第二台自动售货机：第三台自动售货机＝6:3:2。

本技术方案需要获取的原始数据还包括货物配送中心的位置坐标，以及由该货物配送中心进行配货的所有自动售货机的位置坐标，进而针对每个自动售货机，能够基于上述位置坐标，获取该自动售货机与货物配送中心之间的距离，即上述第一距离，以及获取该自动售货机与其他自动售货机之间的距离，即上述第二距离，上述第一距离以及各第二距离形成关联该自动售货机的距离矩阵。

在获取上述历史服务频次比以及距离矩阵后，能够进一步处理得到多条服务路径以及每条服务路径对应的调度频次，同样以自动售货机为例，上述每条服务路径为单次访问的服务路径。如一个编号为0的货物配送中心，关联六台自动售货机，其编号依次为1-6为例，处理得到的服务路径可以包括三条，分别为<0,4,1,2,5,0>,<0,5,2,3,6,0>和<0,6,3,1,4,0>，每条服务路径对应的调度频次可以均为一次，可以看出依次执行上述三条服务路径相当于完整访问1-6号自动售货机两次，即每台自动售货机均被访问两次。

进一步地，在获取上述多条服务路径和对应的调度频次后，还需要进一步对多条服务路径进行调度排程，以在满足各自动售货机的补货需求的同时最小化服务距离成本，调度排程的结果可以包括各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。以多条服务路径分别为A,B,C为例，其中A的调度频次为2，B的调度频次为1，C的调度频次为1，最终处理得到的服务顺序组合可以是A-B-A-C,调度间隔时间可以均为1天，在1月1日开始执行上述服务顺序组合为例，则1月1日按照服务路径A对服务路径A包含的各自动售货机进行补货，1月2日不进行补货，1月3日按照服务路径B对服务路径B包含的各自动售货机进行补货，1月4日不进行补货，1月5日按照服务路径A对服务路径A包含的各自动售货机进行补货，1月6日不进行补货，1月7日按照服务路径C对服务路径C包含的各自动售货机进行补货，完成一次循环，在运营无限期时，可以按照上述方式无限期规划后续每天的服务路径，避免频繁更换路径导致调度运营困难等问题；无需对各个服务网点库存进行监控，降低了数据获取及数据处理难度；且有效降低服务运营成本，且最大程度保证了各个自动售货机的最佳补货周期。

本发明的较佳的实施例中，第一获取模块1包括：

数据获取单元11，用于获取各服务网点的历史服务数据形成数据集合；

第一处理单元12，连接数据获取单元11，用于针对每个服务网点，根据对应的历史服务数据处理得到历史服务周期；

第二处理单元13，连接第一处理单元12，用于根据各历史服务周期处理得到所有服务网点的历史服务频次比。

具体地，本实施例中，以上述历史服务数据为自动售货机的历史销售数据为例，上述历史服务周期为根据历史销售数据分析得到的对应的自动售货机的最佳补货周期，该最佳补货周期的获取方式可以基于现有的统计学方法处理得到，不作为本技术方案的发明点，具体处理过程此处不再赘述。在获取每个自动售货机的最佳补货周期后，进而能够处理得到所有自动售货机的最佳补货频次比作为上述历史服务频次比，具体示例上述过程已给出，此处不再赘述。

本发明的较佳的实施例中，还包括一路径更新模块5，连接第一获取模块1，路径更新模块5包括：

第一更新单元51，用于实时统计各服务网点的当前服务数据，并将当前服务数据加入数据集合，以对数据集合进行更新；

第二更新单元52，连接第一更新单元51，用于针对每个服务网点，获取第一处理单元根据更新后的历史服务数据处理得到的当前服务周期，并在当前服务周期相对历史服务周期的变化量大于一阈值时，将当前服务周期作为历史服务周期并输出。

具体地，本实施例中，虽然服务网点的位置通常是不变的，以自动售货机为例，正常情况下，每个自动售货机的销售数据会趋于稳定，但也可能由于外界因素导致某一个或多个服务网点的销售数据出现明显的增加或减少趋势，即上述当前服务周期相对历史服务周期的变化量大于一阈值，该阈值可以根据需求进行人为设定，此时，为不影响自动售货机的正常使用，其补货频次也需要进行相应调整，本实施例中，通过对历史服务周期进行更新，进而对服务路径及相应的调度频次进行更新，实现对最终得到的服务顺序组合以及对应的调度间隔时间的更新，保证路径规划结果能够适应实际场景变化。

本发明的较佳的实施例中，路径规划模块3包括：

第一建立单元31，用于以平均每个服务周期的服务距离最短作为目标，建立同时考虑服务网点的服务频次与服务顺序的路径规划模型；

第一求解单元32，连接第一建立单元31，用于以历史服务频次比以及距离矩阵作为约束对路径规划模型进行求解得到多条服务路径以及每条服务路径对应的调度频次。

具体地，本实施例中，上述第一求解单元32可以采用列生成算法对路径规划模型进行求解。

本发明的较佳的实施例中，调度排程模块4包括：

第二建立单元41，用于以所有服务网点的连续两次服务之间的服务间隔时间的限制违反程度最小作为目标建立调度排程模型；

第二求解单元42，连接第二建立单元41，用于以多条服务路径、对应的调度频次、上限值和下限值为约束对调度排程模型进行求解得到各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。

本发明还提供一种现场服务业务中的路径规划方法，应用于上述的路径规划系统，如图2所示，包括：

步骤S1，路径规划系统获取各服务网点的历史服务数据，根据历史服务数据处理得到所有服务网点的历史服务频次比，以及每个服务网点，分别获取服务网点与服务中心之间的第一距离以及服务网点与自身之外的其他所有服务网点之间的第二距离，以形成距离矩阵；

步骤S2，路径规划系统根据历史服务频次比以及距离矩阵处理得到多条服务路径以及每条服务路径对应的调度频次；

步骤S3，路径规划系统根据多条服务路径、对应的调度频次、预设的每个服务网点的相邻两次服务间隔时间的一上限值和一下限值处理得到各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1中，包括一历史服务频次比的获取过程，如图3所示，包括：

步骤S11，路径规划系统获取各服务网点的历史服务数据形成数据集合；

步骤S12，路径规划系统针对每个服务网点，根据对应的历史服务数据处理得到历史服务周期；

步骤S13，路径规划系统根据各历史服务周期处理得到所有服务网点的历史服务频次比。

本发明的较佳的实施例中，还包括一路径更新过程，如图4所示，包括：

步骤A1，路径规划系统实时统计各服务网点的当前服务数据，并将当前服务数据加入数据集合，以对数据集合进行更新；

步骤A2，路径规划系统针对每个服务网点，获取第一处理单元根据更新后的历史服务数据处理得到的当前服务周期，并在当前服务周期相对历史服务周期的变化量大于一阈值时，将当前服务周期作为历史服务周期输出，随后转向步骤S13。

本发明的较佳的实施例中，如图5所示，步骤S2包括：

步骤S21，路径规划系统以平均每个服务周期的服务距离最短作为目标，建立同时考虑服务网点的服务频次与服务顺序的路径规划模型；

步骤S22，路径规划系统以历史服务频次比以及距离矩阵作为约束对路径规划模型进行求解得到多条服务路径以及每条服务路径对应的调度频次。

本发明的较佳的实施例中，如图6所示，步骤S3包括：

步骤S31，路径规划系统以所有服务网点的连续两次服务之间的服务间隔时间的限制违反程度最小作为目标建立调度排程模型；

步骤S32，路径规划系统以多条服务路径、对应的调度频次、上限值和下限值为约束对调度排程模型进行求解得到各服务路径的服务顺序组合以及相邻两服务路径的调度间隔时间。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。