一种物流车辆动态调度方法及其系统与流程

本发明涉及物流运输，特别是涉及一种物流车辆动态调度方法及其系统。

背景技术：

1、随着冷链物流向偏远地区延伸，高原牧区生鲜畜产品的外运需求日益增长。然而，高原牧区具有海拔高、气压低、道路条件复杂、通信覆盖薄弱等特点，对物流车辆的动态调度提出了特殊挑战。

2、现有物流车辆动态调度方法主要基于交通状态、货物需求、车辆位置及常规路况信息进行路径规划与实时调整，其调度模型通常假设车辆动力性能稳定、驾驶员生理状态恒定。但在高原牧区场景下，随着海拔升高，大气压强与环境含氧量显著下降，导致发动机进气效率降低、输出功率衰减；同时，驾驶员血氧饱和度下降、心率异常升高，生理负荷急剧增加，持续作业能力受限。上述环境-生理-动力因素存在显著的联动衰减效应，即海拔越高，车辆动力越弱、驾驶员生理状态越差，二者共同制约车辆的实际可达范围与作业时长。

3、然而，现有调度方法未将高原环境参数、驾驶员实时生理状态与车辆动力性能进行耦合建模，无法量化评估环境变化对车辆实际运力与驾驶员持续作业能力的联动影响，导致调度计划与现场执行能力严重脱节；当驾驶员出现高原反应或车辆动力不足时，现有系统仅能提供事后报警，无法将生理安全阈值和动力衰减阈值前置到调度决策中，无法主动触发路径重构、休息节点插入及时间窗修正；此外，现有冷链调度与车辆调度相互独立，当因生理或动力因素导致在途时间变化时，冷链温控参数无法联动调整，易造成冷链断链、货物品质下降。

4、因此，亟需一种能够耦合高原环境、驾驶员生理与车辆动力三者衰减关系，并实现调度决策与冷链温控联动优化的车辆动态调度方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种物流车辆动态调度方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物流车辆动态调度方法，包括以下步骤：

3、s1、通过车载环境传感器实时获取当前路段的海拔高度、大气压强及环境含氧量，通过可穿戴设备实时获取驾驶员血氧饱和度及心率，通过车辆can总线实时获取发动机输出功率及输出扭矩；

4、s2、基于所述海拔高度、大气压强及环境含氧量，分别计算车辆动力衰减系数和驾驶员生理负荷指数，根据所述车辆动力衰减系数和驾驶员生理负荷指数，构建三维耦合衰减模型来表征车辆实际运力与驾驶员持续作业能力的联动衰减关系；

5、s3、基于所述三维耦合衰减模型，对预设配送路径上的各配送节点进行可达性评估，在血氧饱和度低于预设第一阈值或动力衰减系数高于预设第二阈值时，触发调度重构，所述调度重构包括重新规划配送节点顺序、调整路段行驶速度上限、插入在途休息节点及修正配送时间窗，并根据重构后的调度方案，同步调整车载冷链设备的温控参数，以补偿在途时间变化；

6、s4、行驶过程中持续采集所述多源感知数据，更新所述三维耦合衰减模型，并根据更新后的模型迭代优化调度决策，直至完成全部配送任务。

7、优选的，所述车辆动力衰减系数的计算包括：

8、根据所述海拔高度查询预存的动力衰减映射表获取基准衰减率；

9、根据所述大气压强及环境含氧量对所述基准衰减率进行环境修正，得到所述车辆动力衰减系数。

10、优选的，所述驾驶员生理负荷指数的计算包括：

11、将所述血氧饱和度与心率数据进行归一化处理，得到血氧归一化值与心率归一化值；

12、根据所述海拔高度确定血氧权重系数与心率权重系数；

13、基于加权求和计算所述驾驶员生理负荷指数。

14、优选的，所述可达性评估包括：

15、根据当前车辆位置、配送节点顺序及路段行驶速度上限，预估车辆到达各配送节点的到达时刻；

16、根据所述三维耦合衰减模型，预估到达各配送节点时所述动力衰减系数及所述生理负荷指数的预测值；

17、当所述预测值超出预设安全阈值时，将对应配送节点标记为不可达节点，并触发二次调度重构。

18、优选的，所述在途休息节点插入包括：

19、根据所述驾驶员生理负荷指数的变化趋势，预测驾驶员达到疲劳临界状态的预估时刻及预估地理位置；

20、在所述预估地理位置附近的预设范围内选取具备供氧条件的服务点作为候选休息节点；

21、将所述候选休息节点插入配送路径，并重新计算后续配送节点的到达时刻及相应温控参数。

22、优选的，所述同步调整车载冷链设备的温控参数包括：

23、根据重构后的调度方案计算各配送节点之间的在途时长变化量；

24、根据所述在途时长变化量及货物品类对应的冷链保鲜要求，计算温控补偿值；

25、根据所述温控补偿值调整所述车载冷链设备的设定温度及制冷功率输出。

26、优选的，在所述步骤s3中，所述触发调度重构还包括：

27、当检测到前方路段海拔高度变化率超过预设坡度阈值时，预计算所述前方路段的动力衰减系数增量；

28、根据所述动力衰减系数增量判断车辆是否具备爬坡通过能力；

29、当判断结果为不具备时，将所述前方路段标记为禁行路段，并绕行规划替代路径，同时根据替代路径的长度变化重新计算冷链温控参数。

30、优选的，所述步骤s4还包括：

31、记录每次调度重构的触发条件、重构前后的路径差异及实际执行偏差；

32、基于所述触发条件、路径差异及实际执行偏差训练强化学习模型；

33、利用训练后的强化学习模型预测未来路段的调度风险概率，并在所述调度风险概率超过预设阈值时提前触发预调度重构。

34、优选的，所述步骤s1中还包括：

35、通过卫星通信模块获取牧区预设范围内各配送节点的实时道路通行状态及气象预警信息；

36、将所述实时道路通行状态及气象预警信息作为外部约束条件输入所述三维耦合衰减模型，以修正所述可达性评估结果。

37、另一方面，本发明还提供了一种物流车辆动态调度系统，实施上述任一项所述一种物流车辆动态调度方法，所述系统包括：

38、多源感知层，包括车载环境传感器、驾驶员可穿戴设备及车辆can总线接口，用于实时采集海拔高度、大气压强、环境含氧量、血氧饱和度、心率、发动机输出功率及输出扭矩；

39、模型构建层，用于基于所述多源感知层采集的数据计算车辆动力衰减系数和驾驶员生理负荷指数，并构建三维耦合衰减模型；

40、调度决策层，用于基于所述三维耦合衰减模型对预设配送路径上的各配送节点进行可达性评估，并在血氧饱和度低于预设第一阈值或动力衰减系数高于预设第二阈值时触发调度重构，输出重构后的配送节点顺序、路段行驶速度上限、在途休息节点及配送时间窗，同时生成冷链温控参数调整指令；

41、闭环优化层，用于在行驶过程中持续接收所述多源感知层的数据，更新所述三维耦合衰减模型并迭代优化调度决策；

42、车载冷链控制模块，用于接收所述冷链温控参数调整指令并执行设定温度及制冷功率输出的调整。

43、本发明的技术效果和优点：

44、本发明通过构建环境-生理-动力三维耦合衰减模型，将高原环境参数、驾驶员实时生理状态与车辆动力性能进行联动量化，并基于血氧饱和度阈值与动力衰减阈值主动触发调度重构，解决了现有技术中调度计划与高原现场实际执行能力脱节的问题，有效避免了因驾驶员高原反应或车辆动力不足导致的配送延误与安全隐患，显著提升了高原牧区冷链物流的配送可靠性与作业安全性。

45、本发明在触发调度重构的同时，根据重构后的在途时长变化量联动调整车载冷链设备的设定温度与制冷功率输出，实现了车辆动态调度与冷链温控参数的协同优化，有效补偿了因休息节点插入、路径绕行等因素导致的在途时间延长对货物保鲜品质的不利影响，保障了高原牧区冷链物流的全程品质可控。

46、本发明通过闭环反馈机制持续更新三维耦合衰减模型，并基于历史调度数据训练强化学习模型实现预调度重构，使调度策略能够自适应高原牧区复杂多变的环境特征，逐步降低调度重构频率与执行偏差，显著提升了系统在弱通信、高海拔、道路条件不确定场景下的调度鲁棒性与长期运行效率。