智能仓储系统中货位分配及任务调度算法研究与模拟

发布时间：2021-01-27 04:51

　　当今物流系统越发展越复杂,在智能仓储领域出现了一种新型的基于子母穿梭车的高密度立体库。这种立体仓库在场地空间的利用率上,相较于传统的堆垛机式立体库和叉车式立体库都要高很多。随之而来的问题是这种子母穿梭车式高密度立体库的货位分配问题、出库分配问题以及子母车的任务调度问题。本文就子母穿梭式高密度立体仓库中的货位分配问题和任务调度问题进行研究。货位分配算法为货物在子母穿梭车式的高密度立体库中的分配提供了一种动态分配货位的方式。并且能够通过更改罚分策略这一核心思想,灵活调整入库策略以应对各种业务场景,兼具了可扩展性和灵活性。随后根据货位分配的结果,结合动态概率矩阵和任务序列化的方式,使用本文提出的基于概率矩阵的蒙特卡洛方法的启发式算法,能够得到一组有效的次优解。本文的主要研究工作有:1、货位分配算法研究:本文首先对货位分配问题明确了约束和优化目标。接着提出了栅格地图的可达性扫描算法和货道入口选择策略。随后对货位分配问题进行抽象,并映射为背包问题,使用动态规划的思想,提出了一种基于罚分策略的动态规划算法。最后使用实际案例说明了该算法的可行性。2、入库任务序列化:本文对任务调度问题进行约束简化,使... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

简单子母穿梭车式高密度立体仓库俯视图

7的子母穿梭车式高密度立体库中，出、入库点的连通会呈现一种较为复杂的路线，中间会出现多资源点（传送带、提升机等）的使用。如图1-1所示，入库点与出库点的连通隔了一层货道。2)传统堆垛机式立体库中，堆垛机的运行模式非常简单，通常堆垛机在其运行轨道上运行，以及堆垛机上的提升机的运行可以同时进行，因此对于堆垛机到达指定货道位置可以看作是一个动作。而子母穿梭车式高密度立体仓库中，一个子母穿梭的组合要抵达指定货道位置需要经过传送带、提升机、母车的运行，并且这几个阶段是独立的，因此对于子母穿梭车需要多个动作才能完成运输。可以参考图2-1的传统堆垛机式货架三视图和图1-1子母穿梭车式高密度立体货架的俯视结构，复杂度的差别也就一目了然了。图2-1.传统堆垛机结构三视图定义2-1：折返流畅：一组运输工具（一个堆垛机或者一组子母穿梭车）所在的轨道、路径上，有至少一组出、入库点在同一个位置。由此分析，DC指令组合在传统堆垛机式仓库中可以适用，主要是因为多数

13地图的第2层和第3层。相较于项目A的地图格局，项目B的格局在每层的货道或为数量的分布更加参差不齐，对于算法的模拟也更具拟真性。图2-3.项目B：复杂案例的第一层图2-4.项目B：复杂案例的第二层关于夸张案例，主要用在第五章的任务调度算法的验证中。也即可能出现4层*30行*2000列这种情况，实际是不可能存在的。当然由于任务调度算法只关心任务的调度问题，而不关心任务是如何生成的，因此人为加入这种夸张案例以验证算法在某些情况下的通用性是有必要的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]子母穿梭车式立体仓库复合作业路径优化[J]. 杨玮,李沁,王晓雅,岳婷.  包装工程. 2019(07)
[2]基于Flexsim的子母穿梭车的运动仿真研究[J]. 孙慧,于宏飞.  制造业自动化. 2018(10)
[3]子母式穿梭车仓储系统复合作业路径优化[J]. 杨玮,岳婷,李国栋,王婷,刘江.  计算机集成制造系统. 2018(09)
[4]制造物联环境下智能仓库货位分配模型[J]. 彭小利,郑林江,蒲国林,王海涛.  计算机应用研究. 2018(01)
[5]求解背包问题的演化算法[J]. 王熙照,贺毅朝.  软件学报. 2017(01)
[6]高效率存储的典范[J]. 吴伟刚.  现代制造. 2015 (43)
[7]基于Flexsim的自动化仓储系统货架货位分配策略的研究[J]. 陈硕,林立霖.  制造业自动化. 2014(11)
[8]基于flexsim的穿梭车运动仿真研究[J]. 孙永航,时良平,卢山,翁迅.  物流技术. 2008(10)
[9]基于遗传算法的自动化仓库的动态货位分配[J]. 马永杰,蒋兆远,杨志民.  西南交通大学学报. 2008(03)
[10]蒙特卡罗方法计算定积分的进一步讨论[J]. 柴中林,银俊成.  应用数学与计算数学学报. 2008(01)

硕士论文
[1]立体仓储系统中子母穿梭车优化调度控制研究[D]. 乐康康.南京林业大学 2016



本文编号：3002450