[发明专利]一种用于智能仓库的订单处理和货架指派方法

说明书

本发明公开了一种用于智能仓库的订单处理和货架指派方法，采用订单聚合策略和货架指派策略结合的方式，综合考虑每种策略的最优性和两种策略的耦合性，为智能仓库的拣选作业做出了合理且快速的调度方案，打破了单一策略的局限，有效提高了拣选作业的效率，本发明能够在实际的仓储环境条件下，面向订单数量多、包含货物种类广、仓内货架规模大且货架存储货物数量有限的情况，合理地聚合订单和分配货架，保证货架进站次数尽可能少，提高拣选效率。

技术领域

本发明属于智能仓库技术领域，具体涉及一种用于智能仓库的订单处理和货架指派方法。

背景技术

随着中国物流业的蓬勃发展，用户订单数量飞速增长，订单类型呈多样化。这导致了仓储物流领域中自建仓库的体积也越来越大，仓库内存储的货物种类和数量规模日益增长。在此复杂多变的场景下，传统通过人工对订单中货物进行拣选的模式已经不再适用，智能仓库分拣日趋流行。目前一种常见的货物智能拣选方式是，在仓库拣选区内设置多个订单拣选站，通过仓储搬运机器人将载有货物的货架搬运至指定的拣选站，再由站内拣选人员根据已经被发送到拣选站的订单需求进行货物拣选，作业完成后仓储机器人再将货架搬运离开拣选台。这种拣选方式涉及两种调度策略，订单聚合策略和货架指派策略，其中订单聚合策略是指在订单池中通过结合货架存储货物分布信息对订单进行分批组合并发送到拣选站的策略，货架指派策略是指在货架区内根据拣选站的订单需求信息选择部分货架到拣选站提供货物的策略。在拣选作业任务中，两种策略相互耦合。

相关已有技术中，一些方法将上述两种策略分开独立考虑，如订单只依据到达时间的顺序进行聚合，货架采用就近原则进行指派，由于策略的耦合性，实际中会导致较低的拣选效率和极大的时间成本。另外的方法虽有将两种策略联合考虑，但需要增加额外的约束，如限制货架的移动区域，或者假设货架存储无限多的货物等，导致难以应用于实际生产中。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于智能仓库的订单处理和货架指派方法，能够在实际的仓储环境条件下，面向订单数量多、包含货物种类广、仓内货架规模大且货架存储货物数量有限的情况，合理地聚合订单和分配货架，保证货架进站次数尽可能少，提高拣选效率。

实现本发明的技术方案如下：

一种用于智能仓库的订单处理和货架指派方法，包括以下步骤：

步骤一、将全部订单所需求的货物种类集合与全部货架所存储的货物种类集合执行并集操作，得到货物种类全集S；对订单池内具有的全部待拣选的N个订单的需求货物信息进行编码，建立订单编码矩阵，对货架区内具有的M个储物货架的存储货物信息进行编码，建立货架编码矩阵；

步骤二、定义货物全集中货物的编号为s₁,s₂，...s_S，则货物关系矩阵为GC_S×S；所述货物关系矩阵中每个元素的取值GC_sl,sc为所有货架中同时存储第sl种货物和第sc种货物的货架总个数(sl,sc∈1,2,...S)；

步骤三、定义订单编号为o₁,o₂，…o_N，则订单间的货物得分矩阵为OG_N×N；所述货物得分矩阵中每个元素的取值OG_ol,oc为第ol个订单和第oc个订单间的货物得分，具体为第ol个订单的内货物得分、第oc个订单的内货物得分以及两订单ol和oc间的外货物得分的三者之和(ol,oc∈1,2,...N)；

所述内货物得分的计算方法为：给定任意一个订单，初始时内货物得分为0，然后将该订单所需求的货物种类进行两两无重复匹配后，得到内货物匹配对，在步骤二所述的货物关系矩阵中查找这些配对所对应的值并求和，和值即为该订单的内货物得分；