[发明专利]一种子母穿梭车式密集仓储系统的配置优化方法

权利要求书

1.一种子母穿梭车式密集仓储系统的配置优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)确定仓储系统的配置优化所涉及的多个优化目标及决策变量，所述决策变量为与仓储系统配置相关的参数；

2)根据仓储作业方式以及决策变量，建立步骤1)确定的各优化目标的数学模型；

3)根据步骤2)建立的数学模型，利用多目标优化方法对决策变量进行求解，根据求解结果对仓储系统的配置进行优化；

所述优化目标选自仓储系统的吞吐时间、能耗和成本；

所述决策变量选自仓储系统的仓储容量及子母穿梭车运行的参数；

所述步骤2)具体包括以下步骤：将涉及所述多个优化目标的仓储系统的配置优化问题转化为基于Pareto的多目标优化问题；所述基于Pareto的多目标优化问题表示为：

minf(X)＝min{f₁(X),f₂(X),f₃(X)}

其中，f₁(X)、f₂(X)以及f₃(X)分别为仓储系统平均吞吐时间、仓储系统能耗以及仓储成本的目标函数，Q_min为最小的仓储容量要求，Q(X)为仓储容量，X_l、X_u分别为决策变量X的下界、上界，M为货架的层数，C为货架的列数，A为货架的排数，N为货架个数，a_y为升降机的加速度，v_y为升降机的最大速度，a_x为母车的加速度，v_x为母车的最大速度，v_z为子车的最大速度；

所述步骤3)具体包括以下步骤：采用带精英策略的非支配排序遗传算法对基于Pareto的多目标优化问题进行求解，得到Pareto最优解集；对新代父种群P_t+1执行基本遗传算法的选择、交叉、变异操作进行种群优化，得到新的子代种群Q_t+1；

所述f₁(X)、f₂(X)、f₃(X)分别表示为：

f₂(X)＝P·N·T_shift·n_wd·n_weeks·η_SCWS

f₃(X)＝I_SL+I_SR+T_P·(I_SA+I_EC)

其中，E(DCC)_SCWS表示单元货架系统的预期行程时间，k表示交易次数，N表示货架个数；P为单元货架系统中升降机及子母穿梭车运行的总功率，T_shift为单元货架系统每天的工作时长，n_wd为仓储系统每周工作天数，n_weeks为仓储系统每年工作周数，η_SCWS为仓储系统的效率；I_SL为存取设备投资成本，I_SR为货架投资成本，I_SA为货架占地租金成本，I_EC为能耗成本，T_P为仓储系统的预期使用寿命；

所述单元货架系统的预期行程时间E(DCC)_SCWS为升降机的预期行程时间与货架单层子母穿梭车预期行程时间的最大值：

E(DCC)_shuttle为子母穿梭车的预期行程时间，E(DCC)_lift为升降机的预期行程时间；H为货架高度，t_sr为升降机载入或释放货物的交互时间，t_sf为升降机定位时间；t_cr为母车装/卸子车的时间，t_zr为子车装/卸货物时间，t_cf为母车定位时间，t_zf为子车定位时间，L为货架长度，W为货架宽度。