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专利号: 2018111993618
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:包括设置在各个售卖站点的自动售卖机,具体方法包括如下步骤:步骤一:设补货员有一个出发点,编号为0;一共有I个自动售卖机,编号分别为:1,

2,…,I;共有K种商品,编号分别为:1,2,…,K,自动售卖机i需要调整商品k的数量为qik,其中qik大于0表示需要补货,qik小于0表示需要取货;各个自动售卖机站点之间的运输成本/时间/距离为lii′,同一个自动售卖机站点内的运输成本/时间/距离为0,即: 由此确定决策变量 决策变量 等于0或1,1表示第j个访问的站点为i;

步骤二:假设需要访问方位顺序编号为0,1,…,2I,2I+1的自动售卖机站点,其中访问顺序编号为0和2I+1必是出发点,每个站点仅仅而且只访问2次,第一次为取走所有需要移除的商品数量,第二次为补充所有需要补货的商品数量;

步骤三:确定目标函数:

步骤四:确定目标函数的约束条件:

目标函数的约束条件包括:

其中公式(1)为目标函数,表示最小化总运输成本/时间/距离;公式(2)表示当补货员到达某个自动售卖机站点时补货员所携带的商品的可补货数量要大于等于该自动售卖机站点需要商品的补货数量;公式(3)表示补货员一次只能访问一个站点;公式(4)表示每个自动售卖机站点仅仅而且只访问2次;公式(5)表示商品的调整数量必须平衡;公式(6)表示出发点和结束点必须是0站点;

步骤五:对目标函数进行求解

对目标函数的求解采用触发式的方法,具体包括如下步骤:Step1:不考虑每个站点商品的调整数量,把问题建模为一个旅行商问题,然后进行求解,得出一个第一访问系列;

Step2:根据第一访问序列对每个自动售卖机站点进行取货操作,同时验证该自动售卖机站点是否可以进行补货操作,如果可以则同时进行补货操作;

Step3:如果所有站点都补货完成,则算法结束,否则对还没有进行补货操作的站点再建模为一个旅行商问题得出一个第二访问序列;

Step4:根据第二访问序列对每个站点进行补货操作;算法结束步骤六:根据步骤五的算法求解结果得出最优决策变量,即获得如何安排出发顺序,使从出发点出发完成每个自动售卖机站点的货物调整,最后返回出发点,使总的运输成本/时间/距离最小的最优决策变量。

2.根据权利要求1所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述自动售卖机包括外壳(1)、箱门(2)、旋转驱动装置(3)、立柱、储物仓(4)、取料装置(6)和取料驱动装置(7),外壳(1)和箱门(2)共同构成售卖箱体,箱门(2)上设置有显示屏、维修门和出料口(10),所述显示屏和维修门并列设置在箱门(2)的外侧,出料口(10)设置在箱门(2) 的下方;所述旋转驱动装置(3)包括旋转电机(11)和槽轮机构(12),所述槽轮机构(12)由主动拨盘(13)和从动槽轮(14)组成,旋转电机(11)连接主动拨盘(13)上的圆柱销并带动所述主动拨盘(13)沿着圆柱销的轴心线转动,主动拨盘(13)不断带动从动槽轮(14)间歇运动从而带动立柱间歇转动,所述从动槽轮(14)的中心轴与立柱的上端同轴心固接,所述立柱的下端通过轴承安装在外壳(1)的底部,储物仓(4)以立柱的轴心线为中心套装在立柱上,储物仓(4)底部通过止推轴承放置在外壳(1)的底部;所述储物仓(4)上沿周向均布多列食品放置腔(5),每列食品放置腔(5)均包括5~20个等间距分布的食品放置腔(5),食品放置腔(5)的数量由外壳(1)的高度来确定,根据实际需要进行调整;取料装置(6)包括弧形的升降轨道(16)和取料装置(6),弧形的升降轨道(16)固定在外壳(1)上,弧形的升降轨道(16)上的任意位置到立柱的轴心线的距离均相等,取料装置(6)设置在弧形的升降轨道(16)上并在取料驱动装置(7)的驱动作用下沿弧形的升降轨道(16)上下运动;取料装置(6)通过旋转电机(11)带动立柱转动和取料驱动装置(7)驱动取料装置(6)沿着弧形的升降轨道(16)运动的配合实现取料装置(6)对任意位置的食品放置腔(5)内的食品进行取件。

3.根据权利要求1所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:箱门(2)上的显示屏(8)用于显示当前自动售卖装置内存在多少可售卖盒饭以及盒饭的种类和价格,操作板用户客户选择盒饭种类以及进行投币操作,操作板上设置有二维码,方便用户手机付费;出料口(10 )与加热装置(28)相邻,经过加热装置(28)加热后的盒饭才会进入出料口(10 )中,保证用户可以吃到加热好的盒饭。

4.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述取料驱动装置(7)取料驱动电机(17)、中心转轴(18)、连接臂(19)和驱动臂(20),取料驱动电机(17)通过电机座固定在外壳(1)的顶部,取料驱动电机(17)竖直设置且连接中心转轴(18)的上端,中心转轴(18)的下端固定连接水平设置的连接臂(19)的一端,连接臂(19)的另一端连接竖直设置的驱动臂(20)的另一端,所述驱动臂(20)呈圆柱形,取料装置(6)上设置有与驱动臂(20)上的圆柱形外径相配合的通孔,驱动臂(20)穿过所述取料装置(6)的通孔,取料驱动电机(17)运动时通过中心转轴(18)和连接臂(19)带动驱动臂(20)在储物仓(4)的外周转动,进而带动取料装置(6)沿弧形的升降轨道(16)上下运动。

5.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述取料装置(6)包括取料基座(21)、取料电机(22)、取料齿轮(23)、取料板(24)和取料轨道,取料基座(21)上设置有连接驱动臂(20)的通孔和连接弧形的升降轨道(16)的孔,取料轨道设置在取料基座(21)上,取料板(24)套装在取料轨道上且能沿着取料轨道直线滑动,取料板(24)的下表面设置成齿条状,取料板(24)齿条状下表面与取料电机(22)连接的取料齿轮(23)相互啮合,取料电机(22)固定在取料基座(21)上,取料电机(22)运动时通过取料齿轮(23)带动取料板(24)沿着取料轨道直线运动,进而将取料板(24)的前端伸入食品放置腔(5)中进行取料操作。

6.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述外壳(1)的底板上还设置有加热装置(28),加热装置(28)设置在弧形的升降轨道(16)远离立柱一侧的外壳(1)的底板上,加热装置(28)为微波加热装置。

7.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述外壳(1)和箱门(2)均由铁质材料制成。

8.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述立柱的横截面为正十二面体状,周向均布六列食品放置腔(5),每个食品放置腔(5)的宽度在30cm以上。

9.根据权利要求2所述的一种自动售卖机站点间的货物调整优化方法,其特征在于:所述外壳(1)的底板上设置有固定杆(27),固定杆(27)的顶部与弧形的升降轨道(16)顶部通过第一连接板(25)固定连接,弧形的升降轨道(16)的底部与外壳(1)的底板通过第二连接板(26)连接。