一种基于无人机快递柜优化分配方法
专利汇可以提供一种基于无人机快递柜优化分配方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种基于无人机快递柜优化分配方法，包含快递柜空间优化调度流程和无人机转移包裹流程。在快递柜空间优化流程中，调度中心根据已经放置的包裹信息和快递柜空闲储物格信息，对包裹放置进行二次优化，其优化目标包括空间优化和距离优化，空间优化指尽可能把包裹放置到与其体积最接近的储物格中，距离优化是指尽可能将包裹放置在离消费者接近的快递柜中；在生成优化的放置方案后根据无人机可用状态，利用无人机在给定时间 阈值 内完成包裹的快速转移，从而提高快递柜存储空间的使用率，提高消费者的满意度。，下面是一种基于无人机快递柜优化分配方法专利的具体信息内容。
1.一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，对已经放置入快递柜的包裹进行位置和空间的二次优化，并利用无人机实施包裹的转移，包裹二次优化放置方法包含步骤为：
S101、调度中心检查是否有新的包裹放置信息，更新快递柜空闲储物格集合F；
S102、调度中心判断新放置包裹当前所放置的储物格是否是位置最佳储物格，如不是位置最佳储物格，则将其存入位置待优化集合L中等待优化；删除L中超期的待优化包裹；
S103、判断当前位置待优化集合L是否为空，如果不空则需要执行S104进行优化计算；
S104：对L中的每一个包裹pi，在F 中查找是否存在位置离目的地更近且空间足够大的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合Ci；
S105：调度中心对每一个已放置包裹，检查当前所放置的储物格是否是空间最佳储物格，如果否，则将其存入空间待优化集合S中等待优化；删除S中超期的待优化包裹；
S106：判断当前空间待优化集合S是否为空，如果不空则需要执行S107进行优化计算；
S107：对S中的每一个包裹pi，在F 中查找是否存在位置离目的地一样近且空间更接近该包裹的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合Ci；
S108：对于每一个待优化包裹pi及其候选储物格集合Ci，查看是否可行的包裹转移方案，即存在无人机可以在指定时间阈值T内，完成包裹转移任务；
S109：检查S108是否产生了可行的转移方案，如果没有则转至S101等待下一次调度；如果存在可行的转移方案，则进入S110，对转移方案进行进一步的选择；
S110：为每个包裹中选择当前最佳的可行方案；
S111：判断当前最佳的可行方案是否是位置最佳方案，如果不是，则表明该包裹可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S112；
S112：将选定方案是位置最佳的包裹从L中删除，它将不再进行位置优化；
S113：判断当前最佳的可行方案是否是空间最佳方案，如果不是，则表明该包裹可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S114；
S114：将选定方案是空间最佳的包裹从S中删除，它将不再进行空间优化；
S115：调度中心向包裹即将转移到的储物柜发送储物格锁定命令，所述锁定储物格命定至少包含待锁定的储物格ID、快递柜ID和锁定时长；
S116：调度中心向转移方案中指定的无人机发送包裹转移命令；
S117：调度中心实时监控无人机转移包裹过程，并更新新放置包裹信息和新空闲储物格信息，移出已经放置了给定时间阈值的包裹，标记为不可优化包裹。
2.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S101中，包裹放置信息由快递柜的监控系统发给调度中心，其至少包含包裹ID、包裹目的地ID、储物格ID、快递柜ID、包裹的体积参数和包裹放置时间；空闲储物格信息由快递柜的监控系统发给调度中心，至少包含储物格ID和储物格所在的快递柜ID、储物格空间参数和状态信息。
3.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S102中，调度中心判断包裹所放置储物格是否是位置最佳的储物格，标准是储物格所在快递柜是否是离包裹的目的地最近的快递柜，距离越近则表示位置越佳。
4.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S105中，调度中心判断包裹所放置储物格是否是空间更佳的的储物格，标准是是否存在空闲可用的储物格，其空间参数小于该储物格的体积参数但是大于包裹的体积参数，如果不存在则表明该储物格为空间最佳。
5.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S108中，包裹转移方案至少包含包裹ID、包裹当前所在储物格ID、包裹当前所在快递柜ID、包裹转移目标快递柜ID、包裹转移目标储物格ID。
6.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S 108中，调度中心判断包裹转移方案是否可行的方法是，计算每台无人机从当前所在位置飞到包裹所在快递柜所需要的时间、取出包裹所需要时间、从包裹所在快递柜飞往包裹转移方案中指定的目的储物格所在快递柜所需时间的总和，如果时间总和大于指定阈值，则该方案不可行；否则可行；可行包裹转移方案存在多个时，根据优先级策略为包裹选定最佳可行包裹转移方案。
7.如权利要求6所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，为包裹选定最佳可行转移方案时，其优先级策略设定为以位置为优先指标或以空间为优先指标或以包裹首次放置时间为优先指标，不可以选定有冲突的转移方案；有冲突的转移方案是指两个不同包裹的转移目标储物格为同一个。
8.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，调度优化过程为周期性持续过程，在包裹未被转移到最佳储物格之前，会被多次转移，直到其放置时间超过指定阈值，或已经被放置到了最佳储物格内，储物格锁定解除，包裹的最佳储物格是指对该包裹位置最佳且空间最佳的储物格。
9.如权利要求2所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，包裹的体积参数至少包含包裹的长、宽和高度信息；储物格的空间参数至少包含储物格空间的长、宽和高度信息。
10.如权利要求1所述的一种基于无人机快递柜优化分配方法，其特征在于，S116中，无人机转移包裹流程为：
a、无人机收到来自调度中心的包裹转移指令，所述转移包裹命令至少包含包裹ID、包裹当前所在储物格ID、包裹当前所在快递柜ID和快递柜位置、包裹转移目标快递柜ID和快递柜位置、以及包裹转移目标储物格ID，无人机根据指令中指定的包裹所在位置，飞往包裹所在快递柜A；
b、无人机到达包裹所在快递柜A后，向快递柜A发送验证信息请求开柜并装载包裹；
c、无人机装载包裹飞至该包裹最佳储物格，向该储物格所在快递柜B发送验证信息请求开柜并存入包裹；
d、无人机向调度中心发送完成包裹转移消息；
e、无人机在快递柜B等待下一个包裹转移指令。
一种基于无人机快递柜优化分配方法
技术领域
背景技术
发明内容
S102、调度中心调度中心对每一个新放置包裹，判断新放置包裹当前所放置的储物格是否是位置最佳储物格，即检查其是否被放置到离目的地最近的快递柜，距离越近则表示位置越佳；如果否，则将其标记为位置待优化包裹，存入位置待优化集合L中等待优化；检查当前位置待优化集合L中是否有存在较长时间都未能优化的包裹，将它们标记为不可优化包裹，将其从L中删除；
S103、判断当前位置待优化集合L是否为空，如果不空则需要执行S104进行优化计算，如果当前位置待优化集合L为空，则回到S101；
S104：对L中的每一个包裹pi，在F 中查找是否存在位置离目的地更近且空间足够大的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合Ci；
S105：调度中心对每一个已放置包裹pi，检查当前所放置的储物格是否是空间最佳储物格，如果否，则将其存入空间待优化集合S中等待优化；删除S中超期的待优化包裹；
S106：判断当前空间待优化集合S是否为空，如果不空则需要执行S107进行优化计算，如果为空，则返回S101；
S107：对S中的每一个包裹pi，在F 中查找是否存在位置离目的地一样近且空间更接近该包裹的储物格；将所有满足要求的储物格暂存入该包裹的候选储物格集合Ci；
S108：对于每一个待优化包裹pi及其候选储物格集合Ci，查看是否产生可行的包裹转移方案，即调度中心根据当前可用无人机位置和状态，为新放置包裹计算可在在指定时间阈值T内实施包裹转移任务的无人机，得到可行的包裹转移方案；
S109：检查S108是否产生了可行的转移方案，如果没有则转至S101等待下一次调度；如果存在可行的包裹转移方案，则进入S110，对包裹转移方案进行进一步的选择；
S110：调度中心为每个包裹pi选择当前最佳的可行方案；
S111：调度中心判断当前最佳的可行方案是否是位置最佳方案，如果不是，则表明该包裹可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S112；
S112：调度中心将选定方案是位置最佳的包裹pi从L中删除，它将不再进行位置优化；
S113：调度中心判断当前最佳的可行方案是否是空间最佳方案，如果不是，则表明该包裹pi可能在后续调度周期里面再次被转移；如果是，则执行S114；
S114：调度中心将选定方案是空间最佳的包裹pi从S中删除，它将不再进行空间优化；
S115：调度中心向包裹转移方案中指定的转移目的地储物柜发送储物格锁定命令，锁定储物格命定至少包含待锁定的储物格ID、快递柜ID和锁定时长，锁定为待优化包裹选择的最佳储物格，在指定时间阈值T内不允许该储物格被其他包裹占用；
S116：调度中心向转移方案中指定的无人机发送包裹转移命令；
S117：调度中心实时监控无人机转移包裹过程，并更新新放置包裹信息和新空闲储物格信息，移出已经放置了给定时间阈值T的包裹，标记为不可优化包裹。
b、无人机到达包裹所在快递柜A后，向快递柜A发送验证信息请求开柜并装载包裹；
c、无人机装载包裹飞至该包裹最佳储物格，向该储物格所在快递柜B发送验证信息请求开柜并存入包裹；
d、无人机向调度中心发送完成包裹转移消息；
e、无人机在快递柜B等待下一个包裹转移指令。
具体实施方式
调度中心收到一组消息，包含若干条新的包裹放置信息和新的空闲储物格信息。一条包裹放置信息应该包含包裹ID，包裹目的地ID，快递柜ID，储物格ID和包裹的体积参数。空闲储物格消息应该至少包含储物格ID和快递柜ID。调度中心维护一个空闲的储物格表格F，将新到达的空闲储物格信息存入表格中。
调度中心根据图4的当前空闲储物格的信息，计算得出对于包裹P1、P2都存在比目前储物格更小且能放下包裹的空闲储物格，因此将P1、P2标记为空间待优化包裹。
经过计算，对P1而言空间最佳储物格是G6，因此当前对P1生成的最佳可行方案不是空间最佳方案；对P2而言位置最佳空间储物格是G8，而当前对P1生成的最佳可行方案是空间最佳方案。
S116：向转移方案中指定的无人机发送包裹转移命令；
调度中心向无人机U1发送包裹转移命令执行转移方案
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