[发明专利]一种面向四向车密集仓储系统的作业效能评估方法

说明书

本发明涉及一种面向四向车密集仓储系统的作业效能评估方法，该评估方法考虑到四向车密集库在建设初期和正常运作期间的不同，建立了系统效能评估的近似模型和理论模型，分别应用在密集库初建和运作的两个阶段。区别于传统计算方法，应用在四向车密集仓储系统的作业性能评估方法融合仓储设备的精细速度模型并区分新型重载四向车在空载与满载状态下的运行特性，贴合密集库实际运作特点。其中，近似评估方法简便快捷，有效避免解析计算的复杂性，减少企业对仓库初期规划评估所投入的资金和精力，利于推广和工程应用。

技术领域

本发明属于物流仓储领域，具体涉及一种面向四向车密集仓储系统的作业效能评估方法。

背景技术

近些年来，受土地资源紧缺和经济压力的影响，四向车密集仓储系统(Four-wayShuttle Compact Storage and Retrieval System，FS-CS/RS)在医药卫生、食品烟草、冷链物流、电子商务以及智能制造等不同类型企业中得到了广泛应用。四向车密集仓储系统主要由“四向”穿梭车(简称为“四向车”)、货架、提升机、辊道等设备组成，其中四向车可以自由、灵活地与提升机配合，实现三维空间内任意货位的存储和拣选。相比于传统的自动化立体库，四向车密集仓储系统的作业类型更加复杂且多样化，因而提出一种简便快捷的评估方法对四向车密集仓储系统的工程设计具有积极的现实意义。

已有的基于概率论或排队论的数学建模方法可以实现对某一类仓库的单指标或多指标建模，在建模过程中通常考虑对货物采取均匀分布策略以便于研究分析，但忽略搬运设备的运动特性，造成较大的分析误差。传统计算机仿真软件可以实现对仓储系统三维建模、仿真以及仓储业务流程可视化，具有一定的统计分析能力，但密集库的快速发展促使仓库规模及搬运设备变化迅速，使得完成一种仓库效能仿真分析耗费的精力和资金增加，系统效能仿真分析周期延长。由于四向车密集仓储系统建造完成后再更改的成本较高，能够在仓库建设初期对系统的出入库性能做到近似评估与有效决策将大大节省企业资金投入，推动仓库顺利建成和长久发展。

发明内容

本发明目的是：提供一种简便有效的四向车密集库效能评估方法，打破已有研究方法存在的分析过程繁琐、难以形成标准得到广泛运用的局限性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种面向四向车密集仓储系统的作业效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定四向车密集仓储系统的典型特征，其中：

四向车密集仓储系统由密集轨道式立体货架、横向母轨道、纵向子轨道、四向车、提升机、输送系统等自动化硬件设备组成。密集库中四向车和提升机具有单一和复合两种作业模式，提升机负责单元托盘货物在垂直方向上的运输，各层四向车通过母轨道和子轨道之间切换实现货物的水平出入库。以首层横向母轨道口或是首层I/O位置为坐标原点O，以横向母轨道为X轴，四向车在X轴方向可驶入不同的货架列，以纵向子轨道为Y轴，以货物提升机垂直运行轨道为Z轴，提升机可达到货架任意一层；密集库中货架共t层，每层有m个纵向存储巷道，每个纵向存储巷道实现n深连续存储；货位在系统中以坐标形式s＝(x，y，z)表示，入库货位坐标为s_i＝(x_i，y_i，z_i)，出库货位坐标为s_j＝(x_j，y_j，z_j)。每个货位中放置一个单元托盘的货物：长度为δ_l、宽为δ_d、高为δ_h，密集库的货架规格和存储容量为：

L＝mδ_l；D＝nδ_d；H＝tδ_h；Q_r＝mnt；

其中，L为货架总长，D为货架总宽，H为货架总高，Q_r为库存总量；

步骤2、确定提升机和四向车的运行特性，其中：