專利名稱：面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域，特別涉及一種面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法。
背景技術(shù)：
物流系統(tǒng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，既包括由物流線路與物流結(jié)點(diǎn)組成的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)又包括由計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)組成的虛擬網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論是物流線路還是通信線路，它們僅僅具備傳輸貨物或信息的功能，而承擔(dān)發(fā)出與接受、轉(zhuǎn)換與控制等功能的則是物流結(jié)點(diǎn)，包括物資配送中心、倉(cāng)庫(kù)、零售店等。物流結(jié)點(diǎn)不僅自身承擔(dān)多種物流功能，如對(duì)商品的加工、集中、中轉(zhuǎn)、分發(fā)，而且越來(lái)越多地執(zhí)行指揮調(diào)度、信息處理等職能。物流結(jié)點(diǎn)能夠集物流集散、信息處理和控制等功能于一身，實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)作，因而是物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。
而在整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，物流線路規(guī)劃作為物流網(wǎng)絡(luò)體系中重要組成部份，也有著不可或缺的重要作用。對(duì)大多數(shù)企業(yè)來(lái)講，運(yùn)輸成本通常代表物流成本中最大的單項(xiàng)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年，美國(guó)的物流超額運(yùn)費(fèi)高達(dá)450億美元；俄羅斯、法國(guó)和丹麥的各種運(yùn)輸成本分別占了全國(guó)總支出的15%、9%和15% ;而在食品行業(yè)中，配送成本占總物流成本近一半，附加值商品的配送成本占有比例更是高達(dá)70%。中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)課題組在其2005年的報(bào)告中指出，1991年以來(lái)，我國(guó)社會(huì)物流總額一直占到了 GDP總額的五分之一；2005年上半年，我國(guó)社會(huì)物流總費(fèi)用為I. 4萬(wàn)億元，相當(dāng)于⑶P總額的21. 5%，其中運(yùn)輸費(fèi)用為7992億元，在物流總費(fèi)用的比重達(dá)到了 55. 6%。這種高成本主要是由于物流網(wǎng)絡(luò)的不確定性造成的，主要體現(xiàn)在物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸任務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都已呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性。為此只有采用科學(xué)的方法來(lái)處理物流網(wǎng)絡(luò)的不確定性，才能提高運(yùn)輸效率、減少成本。不確定數(shù)據(jù)管理技術(shù)是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究熱點(diǎn)，有著廣泛的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在物流配送領(lǐng)域，常需要將貨物在給定的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。如圖I所示，需要將貨物從s運(yùn)輸?shù)絫，每條邊都有一個(gè)運(yùn)輸時(shí)間上限(容量)，需求查詢會(huì)提出能否在d時(shí)間內(nèi)將貨物從S運(yùn)輸?shù)絫。但由于交通流量、天氣等因素會(huì)使時(shí)間上限不再確定。已有大量的研究在分析道路交通網(wǎng)絡(luò)的不確定性，研究表明交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸時(shí)間上限符合離散高斯分布，即每邊的容量是一個(gè)隨機(jī)變量，有若干取值，每值對(duì)應(yīng)一個(gè)存在概率。在此模型下，需求查詢會(huì)提出“在d時(shí)間內(nèi)成功將貨物從S運(yùn)輸?shù)絫的概率是多少？”。此問(wèn)題的回答即是不確定圖(路網(wǎng))的從S到t的需求查詢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法。定義I (不確定物流網(wǎng)絡(luò))將一個(gè)不確定物流網(wǎng)絡(luò)抽象成不確定圖。不確定圖是集合G= (V，E，Pr)，其中(V，E)是確定圖，Pr是邊集容量R的概率分布。每邊容量r(r G R)是一離散隨機(jī)變量，其每一取值ci:e— [0，-)是定義在每條邊上的容量函數(shù)，該取值稱為一個(gè)概率狀態(tài)。從定義I易知，確定圖是一個(gè)特殊的R概率為I的不確定圖，可表示為G= (V，E，R)，此時(shí)R是一確定值。在可能世界模型下，一個(gè)不確定圖可派生出一組確定圖G’ =(V’，E’，R’)，此確定圖稱為可能世界圖，簡(jiǎn)稱可能圖，它滿足V’=V，F(xiàn)e cz X e因?yàn)椴淮_定圖不同邊容量的概率分布是相互獨(dú)立的，因此可能圖的概率為，
權(quán)利要求
1.一種面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟I :采用不確定圖G來(lái)描述不確定物流網(wǎng)絡(luò)，其中，不確定圖的頂點(diǎn)s用來(lái)表示物流網(wǎng)絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)，不確定圖的頂點(diǎn)t用來(lái)表示物流網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點(diǎn)，不確定圖的需求d表示物流網(wǎng)絡(luò)中的配送量，不確定圖中的每條邊即配送方案； 步驟2 :計(jì)算配送量在不確定物流網(wǎng)絡(luò)中從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)被成功配送的概率，方法為不確定圖G的需求概率查詢，具體如下 步驟2. I :初始化； 首先，對(duì)整個(gè)不確定圖G的概率狀態(tài)空間初始化將不確定圖G中的每條邊的可能取得的配送量設(shè)置為O，且不確定圖的概率分解空間為所有邊的可能配送量的集合； 然后，初始化需求概率qPr=0 ; 步驟2. 2 :在概率分解空間不為空的情況下，循環(huán)執(zhí)行步驟2. 3-2. 8 ； 步驟2.3 :判斷不確定圖中當(dāng)前邊的配送量是否超出物流網(wǎng)絡(luò)容量范圍，是，則對(duì)不確定圖G中的與當(dāng)前邊相鄰的下一個(gè)邊進(jìn)行判斷，否，則舍棄當(dāng)前邊； 物流網(wǎng)絡(luò)容量包括物流網(wǎng)絡(luò)的最大容量和最小容量，最大容量是指物流網(wǎng)絡(luò)的最大配送量，最小容量是指最小配送量，因此物流網(wǎng)絡(luò)容量范圍即從物流網(wǎng)絡(luò)的最小容量到最大容量； 判斷當(dāng)前邊的配送量是否超出物流網(wǎng)絡(luò)容量的具體步驟是 首先，根據(jù)概率分解空間中每條邊允許配送的最小容量Ii和最大容量Ui,選取整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)的最小容量和最大容量，構(gòu)成狀態(tài)容量集合C ； 然后，判斷源節(jié)點(diǎn)s關(guān)聯(lián)的邊是否超出該邊的容量范圍，如果是，即進(jìn)行下一條邊的判斷；否則該邊被舍棄； 步驟2. 4 :在不確定圖G中，計(jì)算從源節(jié)點(diǎn)s到匯聚節(jié)點(diǎn)t的物流線路上，取最小容量狀態(tài)下的最大需求和取最大容量狀態(tài)下的最大需求； 步驟2. 5 :判斷最小容量狀態(tài)下的最大需求是否可滿足配送量，是則更新需求概率；否則判斷最大容量狀態(tài)下的最大需求是否可滿足配送量，成立，則計(jì)算每條邊的配送量和滿足該配送量的邊的集合；不成立，則不處理； 步驟2. 6 :對(duì)計(jì)算出的所有滿足物流網(wǎng)絡(luò)容量的邊，構(gòu)建新的容量集合，并根據(jù)該集合構(gòu)建狀態(tài)不相容集合，將該新的容量集合進(jìn)行概率狀態(tài)分解； 步驟2. 7 :形成新的概率分解空間； 步驟2. 8 :得到物流網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的需求概率的查詢結(jié)果，即配送量d在不確定物流網(wǎng)絡(luò)中從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)被成功配送的概率Pr (C0)，至此完成一次查詢，更新需求概率，進(jìn)行下一次查詢； 步驟3 :根據(jù)步驟2計(jì)算出的結(jié)果，制定物流配送線路進(jìn)行物流配送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法，其特征在于步驟2. I所述的概率狀態(tài)空間為物流網(wǎng)絡(luò)中所有邊的需求概率的集合。
全文摘要
一種面向大規(guī)模不確定物流網(wǎng)絡(luò)的需求概率查詢方法，采用不確定圖G來(lái)描述不確定物流網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算配送量在不確定物流網(wǎng)絡(luò)中從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)被成功配送的概率，具體是不確定圖G的需求概率查詢，得到物流網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的需求概率的查詢結(jié)果，即配送量在不確定物流網(wǎng)絡(luò)中從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)被成功配送的概率，不斷更新需求概率，進(jìn)行下一次查詢；根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，制定物流配送線路進(jìn)行物流配送。采用本方法來(lái)處理物流網(wǎng)絡(luò)的不確定性，能夠提高運(yùn)輸效率減少成本。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102799674SQ20121024804
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者王國(guó)仁, 袁野, 孫永佼, 趙相國(guó), 韓東紅, 王斌 申請(qǐng)人:東北大學(xué)