[发明专利]两端式同轨双车运行模式下货位分配调度模型建立方法

说明书

本发明公开了两端式同轨双车运行模式下货位分配调度模型的建立方法，该方法将货物根据出/入库频率、质量、数量各个属性合理分配到可存入货位，实现两堆垛机执行出库任务运行时间的数学期望接近且最小，货架整体重心低，成组货架总质量接近，同时，在后续优化算法中，采用货位优先级策略使算法的初始种群质量更优，具体优化算法为集成多目标生物地理学优化算法，在优化求解的任意阶段都具备良好的性能。实现了出/入库频率高的货位存放在两出/入库台附近，货架整体重心低，成组货架总质量相近，能够满足“同轨双车”这一实际工况需求。

技术领域

本发明属于自动化立体仓库调度领域中的货位分配调度模型建立范 畴，具体涉及一种两端式同轨双车运行模式下货位分配调度模型建立方法。

背景技术

货位分配是指将货物根据实际生产需要放置于合适的货位当中，是影 响大型工业立体仓库存储效率及其结构稳定性的关键问题。在生产物流中， 大型工业立体仓库多采用集中存/取的管理方式，其巷道纵深长，单台堆 垛机的存/取效率低。为缩短出/入库台到货架深处库位点的距离，提高大 型工业立体仓库的存储效率，有些企业采用两端式同轨双车运行模式。该 运行模式的主要特征是同一巷道上两台堆垛机可以同时工作；左端堆垛机服务左端出/入库台，右端堆垛机服务右端出/入库台；两堆垛机的工作区 域根据实际工况由列划分，避免碰撞。鉴于此特征，适用于单台堆垛机独 立作业的存储效率优先原则的货位分配调度模型不再适用于两端式同轨 双车运行模式。因此，建立适用于两端式同轨双车运行模式的货位分配调 度模型，使其更具通用性，则一直是本领域技术人员的研究热点。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明目的在于，提供一种两端式 同轨双车运行模式的货位分配调度模型的建立方法。

为实现上述任务，本发明采取如下技术解决方案：

一种两端式同轨双车运行模式下货位分配调度模型的建立方法，其特 征在于，该方法将货物根据出/入库频率、质量、数量各个属性合理分配 到可存入货位，实现两堆垛机执行出库任务运行时间的数学期望接近且最 小，货架整体重心低，成组货架总质量接近，同时，在后续优化算法中， 采用货位优先级策略使算法的初始种群质量更优，具体优化算法为集成多 目标生物地理学优化算法，在优化求解的任意阶段都具备良好的性能。

具体按下列步骤进行：

设同一巷道两侧的货架为一组，共计K排货架，每排货架有I列、J层， 共I×J×K个货位，各货位尺寸相同，长度为l、高度为h，设前排货架最 左端、最底层货位坐标为[1,1,1]，第k排、第i列、第j层货位的坐标为[i,j,k]， 左端出/入库台IO_L的坐标为[0,1,1.5]，右端出/入库台IO_R的坐标为 [I+1,1,1.5]，两堆垛机性能相同，水平方向速度为V_x、垂直方向速度为V_y， 且两个方向上的运动独立，运行速度恒定，忽略堆垛机启动时间和制动时 间，堆垛机在作业过程中最多装载一件货物，货架中每个货位只能存放一 件货物；

通过以上设定，堆垛机自起始位置[x_a,y_a,z_a]运行至终点位置[x_b,y_b,z_b]所 花费的时间为：

t＝max(|x_a-x_b|·l/V_x,|y_a-y_b|·h/V_y) (1)

大型工业立体仓库的货位分配问题要考虑货物数量、质量、出/入库 频率，为兼顾立体仓库的存储效率及其结构稳定性，主要采用的货位分配 原则有存储效率优先原则和结构稳定性原则，具体的货位分配调度模型如 下：

1)存储效率优先原则目标函数：