[发明专利]一种密集仓储系统混合优化调度方法

说明书

技术领域

本发明属于密集仓储出库拣选调度技术领域，具体涉及一种双升降台升降机与穿梭板车结合的密集仓储系统优化调度方法。

背景技术

随着科学技术和工业生产的快速发展，另基于“密集存储”概念的兴起，现代企业对于生产、仓储和配送要求的不断提高，促使仓储方式从最初通过人力手工作业的简单堆积到通过叉车等简单设备的仓库式存储改进为目前采用高位叉车、无人导引小车AGV、穿梭车等自动化设备的立体仓库存储。轨道式穿梭车(RGV)更是以其速度快、成本低和稳定性好的优势在现代制造业、物流等行业内扮演着越来越重要的角色。

传统立体仓库中多采用堆垛机实现货物的进出库调度，堆垛机的优点是实现了仓库作业的机械化与自动化，大大提高工作效率，同时，利用计算机进行控制和管理，作业过程和信息处理迅速、准确、及时，可加速物资周转，降低储存费用。然而，堆垛机需占用相应巷道进行作业，立体仓库有效存储面积无法充分利用，并且，单台堆垛机的竖直与水平作业无法同时进行，货物进出库效率较低。

目前国内外有少数立体仓库使用穿梭车与堆垛机结合进行作业，充分利用了仓库的有效面积和储存空间，使货物储存集中化、立体化，减少占地面积，降低土地购置费用。然而，国内外大多数学者对穿梭车的研究大多基于静态调度，很少涉及动态混合调度，同时，企业定制化服务不断深入，小批量、多批次、高时效特点的订单不断增多，传统堆垛机式立体仓库与目前未完善的穿梭车式货架已不能满足如今市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密集仓储系统混合优化调度方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

1)根据多层穿梭车式货架中单个拣选台所属双升降台升降机与穿梭板车的调度情况建立用于计算单次拣选任务用时的数学模型；

2)以拣选时间最小化为目标，利用步骤1)所建立的数学模型对单个拣选台连续多次拣选任务过程进行优化，确定单个拣选台出库作业最优拣选顺序。

对于一次拣选两个位置分别为(x_i,y_i)、(x_j,y_j)的货物的情况，所述数学模型表示为：

T_z(i,j)＝T(i,j)+T_r；i,j∈B,且i≠j

其中，若两个货物位于不同层，则：

若两货物位于同一层，则：

其中，B表示拣选任务的集合，x表示货物所在货架列，y表示货物所在货架行，i和j表示一次拣选的两个货物，T(i,j)表示拣选两货物所用时间，h表示货位重心高度，l表示货位重心长度，v_c为穿梭板车的速度，v_s为升降机的速度；t_c0表示穿梭板车的启动时间，t_s0表示升降机的启动时间；t_ca为穿梭板车对准货位或缓存区的时间，t_sa为升降台对准货物所在层或缓存区的时间；t_cb表示穿梭板车叉取或放置货物时间；t_cf表示穿梭板车的制动时间，t_sf表示升降机的制动时间；T₀为货物在升降台与缓存区之间的交互时间；T_r为货物从I/O取货位置到拣选区进行拣选并返回到I/O存货位置的时间。

所述双升降台中，一个负责取货，另一个负责存货。

拣选两个不同层货物时，取货顺序为从高到低，存货顺序为从低到高。

所述步骤2)中优化的方法为遗传算法。

所述遗传算法中交叉概率P_c为0.7～0.9，变异概率P_m为0.1～0.2。

本发明的有益效果体现在：

本发明为双升降台升降机与穿梭板车相结合的混合优化调度控制方法，该调度控制方法通过对多层穿梭车式货架拣选调度情况建立合理的数学模型，并采用遗传算法对出库调度进行优化仿真，从而确定货物的最优拣选顺序，采用遗传算法对出库模型优化后，拣选行程时间显著缩短，可以明显节约时间成本，节约能源，使多层穿梭车式自动化立体仓库的高效率、高密度、高利用率等优点得到充分发挥，实现自动化立体仓库实时、在线的优化调度，具有较大的实际应用意义。

附图说明

图1为多层穿梭车式自动化立体仓库布局图；

图2为图1所示仓库布局俯视图；