[发明专利]一种基于管网的城市物流系统

权利要求书

1.一种基于管网的城市物流系统，其特征在于，包括监控及调度中心、轨道、中转站、物流车和分支切换机构；

监控及调度中心用于(1)监控各物流车的状态、位置和动作、(2)监控分支切换机构的状态及动作以及(3)监控货物的流转状态；

所述的轨道为管式轨道；轨道为物流车的行进轨线；

中转站设置在轨道上；中转站用于物流车的装货与卸货；

分支切换机构为多个，设置在轨道的交错或分支处；分支机构用于在监控功能及调度中心的控制下切换轨道，从而控制物流车选择性地进入下一段轨道；

所述的物流车为多个；用于承载并运输货物；货物带有标签；

监控及调度中心用于规划运输路径，并基于规划的运输路径，并通过分支切换机构，从而控制多个物流车的在轨道上运行，将分拣后的货物从出发地中转站送至目的地中转站；

中转站处设有货物扫描装置，在装货与卸货过程中通过货物扫描装置实现货物的信息扫描即记录；

所述的货物扫描装置为RFID扫描装置、条形码扫描装置、二维码扫描装置、NCF装置、蓝牙或蓝牙装置中的至少一种；

所述的轨道为环形轨道或树形分支轨道；

监控及调度中心与中转站、物流车和分支切换机构均通信连接；

监控及调度中心与云服务中心通信连接；

轨道为铁轨或磁悬浮轨道；

物流车的车体的前端或后端设有避障机构；所述的避障机构为探测车体前方或后方是否有障碍；避障机构将探测的信号发送到车体上的控制器；

避障机构为超声波探测机构或激光测距机构；

车体的前端或后端设有缓冲机构；缓冲机构用于减弱车体与外物碰撞带来的损害；

缓冲机构为弹簧机构，或由泡沫或海绵形成的缓冲机构；

车体内设有备用电池；备用电池的作用是，一旦受电弓故障，借助备用电池能驱动车体沿轨道行走到最近的一个中转站或维修站；

储物仓由多个隔板隔离成多个隔间；

隔板能灵活改变位置，从而能形成大小各异的多个隔间；每一个隔间能放置至少一个储物袋，每一个储物袋上设有标签，在中转站，打开盖子或侧门后，机械手或人工可以取出其中的一个或多个储物袋；

另外，车体上设有用于打开储物仓的盖板或侧门；

车体上还有检测模块，包括速度检测，加速度检测，电池容量检测；

物流车上还包括定位模块；定位模块为GPS或北斗或基于路线以及速度的定位；

如最近经过的站点加上行走路线以及距离实现定位；

车体运行在无人驾驶模式；

物流车为双向动力车；

物流车为单车厢或多车厢式车体；

监控及调度中心基于运行数据优化调度策略；

物流系统的安全控制方法，由监控及调度中心实现对各车辆及分支机构进行监控，包括以下内容：

(1)控制物流车按预定的运行路径行进；

(2)监控各物流车的位置；并且监控各物流车的运行速度和相邻物流车的车距，车距小于预定值时，启动报警；并降低在后物流车的车速；

(3)监控各分支机构的状态；

(4)监控各物流车的备用电池状态；

用于管式物流系统的路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1：初步确定多条备选路径；

步骤2：针对每条路径，考虑该条路径的路径长度或预计花费时间来选出一条路径；

所述的路径为物流车在轨道上行进的路径；每一条路径包括至少一端子路径，每一条子路径连接两个相邻的站点；

所述的路径为环路轨道或树状轨道的路径；

步骤2中，以花费时间最短确定路径；

步骤2中，以路径最短确定路径；

步骤2中，综合考虑花费时间和路径长短，确定路径；

评判指标为J；J＝k1*T+k2*L；

k1为时间权重，k2为路程权重；k1和k2的取值范围均为0～1，且有k1+k2＝1；

T为基于某一路径从出发地到目的地之间的总时长；

L为基于某一路径从出发地到目的地之间的总路程；

对于多条路径，计算每一条路径的评判指标J；以J最小值对应的路径为最终确定的路径；

不考虑拥堵情况，有：

(1)t_i为按预定速度第i段路径运行时间；

(2)l_i为第i段路径的路程；

考虑拥堵系数，有：

(1)b_i为拥堵系数；t_i为按预定速度第i段路径运行时间；

(2)l_i为第i段路径的路程；

拥堵系数根据大数据分析而来，每一个时段，该段路径的车辆平均速度与额定速度v_i0的比值；即

车辆平均速度为最近1天该时段的拥堵率，或最近5天、10天的对应时段的平均速度—对应时段，是指将一天分为多个时段。