物流中心自动货物搬运系统2-RGV调度优化模型

发布时间：2021-03-08 10:57

　　针对物流中心自动货物搬运系统双轨道导引小车在复合作业模式下的作业调度问题,建立了考虑避碰约束以最小化最大完成时间为目标的数学规划模型。对小规模问题,应用商业软件CPLEX获得最优解。针对中大规模问题,提出了和声搜索算法和基于下降的局部搜索算法的混合算法,提高了基本和声搜索算法的性能,获得了更强的局部搜索能力和更好的求解质量。通过与其它两种高性能方法的比较,对所提出的混合算法的性能进行了评价。通过计算实验验证了所提出的混合算法的有效性和实用性。本成果对自动货物搬运系统调度的进一步研究具有一定的启发意义。 

【文章来源】：系统工程. 2019,37(05)北大核心CSSCI

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图１物流中心自动货物搬运系统

献［１３］生成如下参数。ＲＧＶ的速度ｖ＝１ｍ／ｓ，ＲＧＶ最大容量Ｃ＝２，装卸时间ｄｔｕ＝１ｓ，装卸平台间距为１ｍ，分别取不同的ｎ和｜Ｗ｜的组合，做仿真实验，并进行统计分析。所有的算法都通过ＭＡＴＬＡＢ（Ｒ２０１４ａ）编程实现，并在Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）Ｃｏｒｅ（ＴＭ）ｉ５－４２１０２．６ＧＨｚＣＰＵ，４ＧＢＲＡＭ以及操作系统Ｗｉｎｄｏｗｓ１０的便携式电脑上完成。４．１算法的有效性验证为验证ＨＳ－ＤＢＬＳ算法对物流中心ＭＣＨＳ２－ＲＧＶ调度问题求解的有效性，将问题规模｜Ｗ｜设定为５和１０；ｎ设为８、１０、１２、１４、１６，且均匀分布于｜Ｗ｜，进行小规模问题求解。运行结果与ＣＰＬＥＸ１２．６进行比较，针对每个｜Ｗ｜和ｎ的组合，ＣＰＬＥＸ的最大求解时限设为２ｈ，ＨＳ－ＤＢＬＳ算法运行１０次取其平均值，统计结果如表１所示。其中，最优解是ＣＰＬＥＸ求解所得，可以看出，ＨＳ－ＤＢＬＳ运行得出的结果与ＣＰＬＥＸ的求解结果之间最大偏差为４．３３％，小于５％，验证了算法的有效性。另外，“－”表示ＣＰＬＥＸ无法在规定的时限内获得最优解。因此，有必要构建智能优化算法求解中、大规模的满意解。表１小规模问题实验结果｜Ｗ｜ｎＣＰＬＥＸＨＳ－ＤＢＬＳＧａｐ／％５８７．３１０．８３．５２５１０９．２１２．１２．９６５１２１１．５１３．７２．２７５１４－１５．２－５１６－１６．９－１０８１５．４１９．７４．３３１０１０１８．２２２．１３．９１１０１２２２．７２５．９３．２２１０１４－２７．４－

４．３邻域结构对目标值的影响分析为分析提出的几种邻域结构对目标函数的影响，将｜Ｗ｜＝１０，ｎ＝１０的组合简写为ｗ１０ｎ１０，从Ｌ１～Ｌ８中分别去掉其中之一做仿真实验，表３统计了几种算例的运行结果与所得最好解之间的平均偏差。实验结果显示，Ｌ１（线路内单指令交换操作）和Ｌ５（线路间单指令的交换操作）对目标函数值的影响最大，当规模增加至｜Ｗ｜＝２０，ｎ＝１００时，其增加值分别为５．８６％和５．０８％．表３运行结果与目标值之间的平均偏差邻域操作算例ｗ５ｎ１０ｗ１０ｎ２０ｗ１５ｎ４０ｗ１５ｎ８０ｗ２０ｎ１００所有操作０．１６０．２４０．５６０．７２１．０７去掉其中之一Ｌ１２．１３２．２７３．６８４．７１５．８６Ｌ２０．６１１．１３２．２４３．３６４．２５Ｌ３０．７４１．３１２．６２２．８７３．３３Ｌ４０．４４１．２２２．７４３．４６３．７８Ｌ５１．１４２．３９３．３７３．７２５．０８Ｌ６０．１５１．３５２．２３３．４５４．２６Ｌ７０．６４１．５８２．１７２．４２３．６０Ｌ８０．６２１．３２２．５６２．８８３．８２４．４复合作业模式对目标值的影响分析令Ｃ＝｛２，３，４｝，做仿真实验，分析复合作业对目标函数值的影响。图８绘制了ＲＧＶ处于不同容量情况下所呈现的复合作业模式对目标函数的影响曲线。如图所见，当Ｃ从２增加至３时，规模越大，优势越明显。但当Ｃ从３增加到４时，目标值的增加微乎其微，其原因应该是受到避碰约束的影响，使得ＲＧＶ不能充分利用其全部容量。其结果能够为相似环境的ＲＧＶ容量设计者提供一个启示，当作业规模较小时，Ｃ＝２比较


本文编号：3070934