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        考慮維護(hù)成本的物流RFID網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃與仿真研究

        2021-04-21 03:05:22李軍
        商品與質(zhì)量 2021年23期
        關(guān)鍵詞:分站串口矩陣

        李軍

        惠州城市職業(yè)學(xué)院 廣東惠州 516000

        RFID主要指無線射頻識別技術(shù),是利用射頻信號提取信息的識別技術(shù)。該技術(shù)在實踐應(yīng)用的過程中,能夠遠(yuǎn)距離、快速、通識地識別多個標(biāo)簽,能夠為物聯(lián)網(wǎng)的推廣與應(yīng)用提供基礎(chǔ)。然而為降低物流RFID技術(shù)的維護(hù)成本,需要在網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃的過程中進(jìn)行科學(xué)研究與探索,將成本問題轉(zhuǎn)變?yōu)槁窂絾栴},進(jìn)而幫助人們探尋出科學(xué)的優(yōu)化策略及算法。

        1 物流RFID網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃的約束規(guī)則

        通常來講,多設(shè)施線路的線路規(guī)劃問題屬于常見NP難題。但要相將維護(hù)成本問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃的路徑問題,就需要明確相應(yīng)的約束規(guī)則。①DCS和RFR應(yīng)以串口連接的方式結(jié)合起來,RFR在DCS上的銜接數(shù)量應(yīng)受串口規(guī)模的約束,以此確保RFR與RFR形成無線路銜接的狀態(tài)[1]。②DCC與DCS應(yīng)以傳統(tǒng)銜接的方式連接起來,DCS在DCC上的數(shù)量應(yīng)受串口規(guī)模及類別的限制,及Pdcc的約束。③DCS和DCS應(yīng)以串口相連的方式銜接。④檢測電源應(yīng)為與之相對應(yīng)的DCS供電,并且通過DCS中的DCSP,為RFR提供相應(yīng)的電力支持。⑤DCSP應(yīng)通過電纜與配電點相銜接。⑥以綜合成本最優(yōu)化而非微觀成本最優(yōu)化為基本原則。在本文研究中,筆者是將維護(hù)成本最優(yōu)問題向綜合路徑最優(yōu)化進(jìn)行轉(zhuǎn)化,因此需要將線路維護(hù)成本進(jìn)行集約化處理。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃的約束規(guī)則,可確定相應(yīng)的轉(zhuǎn)化公式:

        其中t、r、p、o、j、i屬于設(shè)施的節(jié)點標(biāo)號。LDCSj-DCSi代表節(jié)點j與節(jié)點i在DCS上的最優(yōu)距離。bdcsp-o代表串口使用標(biāo)記。

        2 RFID線路仿真規(guī)劃的算法設(shè)計

        2.1 Dijkstra算法優(yōu)化

        較為原始的“Dijkstra”算法通常是利用窮舉法的方式,探究兩節(jié)點的最優(yōu)距離。然而當(dāng)節(jié)點規(guī)模較大時,運算的速度和質(zhì)量卻相對有限。因此需要對原始的“Dijkstra”算法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。根據(jù)理論研究與實踐探究能夠發(fā)現(xiàn),影響該算法速度的因素是網(wǎng)絡(luò)線路系統(tǒng)的存儲方式,究其原因在于原始算法難以使算法的復(fù)雜程度超過O(v3),所以其存儲方式的優(yōu)化質(zhì)量會相對有限。因此本文在網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃設(shè)計的過程中,是通過矩陣存圖信息的方式,改進(jìn)Dijkstra算法的,其運算流程中的END和Start可以是運算矩陣。而鄰接矩陣中的端點與邊應(yīng)包含在原始運算流程的基本信息[2]。

        2.2 仿真規(guī)劃的求解設(shè)計

        在理論研究上,綜合最優(yōu)路徑通常包括DCS和RFR的最優(yōu)路徑之和。因此在仿真求解的過程中,應(yīng)將PDP和DCSP的路徑之和與DCS和DCS的路徑之和相疊加。在仿真規(guī)劃的過程中,還應(yīng)給出線路的優(yōu)化圖與仿真圖。其仿真算法的步驟如下:①在初始化階段,應(yīng)輸入位置矩陣DCS和RFR等信息,使DCS計數(shù)值為0。②應(yīng)在調(diào)用impDijkstra時,核算RFR矩陣中DCS到RFR矩陣中的信息分站的最優(yōu)距離。③重復(fù)上述操作,并對數(shù)據(jù)分站的數(shù)值進(jìn)行識別。如果數(shù)據(jù)分站的數(shù)值與串口數(shù)量相等,則需要清除該數(shù)據(jù)分站,并將其數(shù)值分配給相鄰或相近的數(shù)據(jù)分站。④重復(fù)步驟②與步驟③,直到所有的RFR在DCS上都得到連接為止,并以此核算出最優(yōu)的路徑值。⑤隨機(jī)計算一個DCS和DCS間的最優(yōu)路徑,并通過調(diào)用impDijkstra的方式,逐級探究最優(yōu)距離。獲得整體方案的綜合長度。⑥利用impDijksrta探究不同的DCSP到PDP的距離,通過循環(huán)計算的方式,確保每個DCSP都與相應(yīng)的PDP相銜接。⑦輸出所有的綜合最優(yōu)路徑并繪制相應(yīng)的線路銜接圖,完成計算。然而在應(yīng)用impdijkstra,獲得RFR到DCS最優(yōu)路徑的過程中,需要判斷其是否滿足仿真優(yōu)化的基本條件,如果滿足,則終止求解。否則,對其進(jìn)行優(yōu)化,重新進(jìn)行運算。

        3 仿真實驗

        3.1 條件選擇

        為驗證該算法的實效性,構(gòu)建科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃體系,需要設(shè)計與之相對應(yīng)的實驗算例。最后利用matlab7.0軟件獲得實驗結(jié)果。然而在仿真實驗設(shè)計與條件選擇的過程中,應(yīng)將節(jié)點數(shù)設(shè)為33,邊數(shù)設(shè)為56,RFR設(shè)為8,位置矩陣為[1930271521203217]。檢測站DCS=6,矩陣為[242551631].串口數(shù)量應(yīng)取{3.5.6}。并設(shè)位置DCS=DCSP。

        3.2 結(jié)果分析

        首先是敏感性分析,根據(jù)實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn),當(dāng)DCS為5時,DCS被分配到5個RFR上,符合本文所設(shè)置的約束條件。而當(dāng)串口數(shù)量為3時,RFR能夠與“最近”及“次近”的DCS連接。由此可論證本文所提出的算法擁有較強(qiáng)的敏感性。并且當(dāng)布局位置完全相同時,綜合路徑的長度會隨著串口的增加而減少,呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。其次是逐級尋優(yōu)。在逐級尋優(yōu)的過程中,系統(tǒng)能夠通過算法優(yōu)化的方式,分別探究“特定節(jié)點”到“各個節(jié)點”的最優(yōu)距離,進(jìn)而明確所有網(wǎng)絡(luò)線路的最優(yōu)“解”[3]。

        4 結(jié)語

        將物流RFID線路仿真規(guī)劃的維護(hù)成本問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路問題,能夠幫助人們更好地控制系統(tǒng)維護(hù)成本,提升網(wǎng)絡(luò)線路規(guī)劃的質(zhì)量,與此同時也能夠改善傳統(tǒng)線路規(guī)劃所造成的資金、物力、人力浪費的問題,使物流RFID得到更廣泛的應(yīng)用,推動并促進(jìn)我國物流事業(yè)的健康發(fā)展。

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