资源描述：
《自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年2月系统工程理论与实践第2期文章编号:10006788(2007)02013905自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究常发亮,刘增晓,辛征,刘冬冬(山东大学控制科学与工程学院,济南250061)摘要:合理优化货物的拣选路径是提高自动化仓库运行效率的一种有效方法.通过分析自动化仓库拣选作业的工作特点,为自动化仓库拣选作业创建了含装箱约束条件的多目标优化新型数学模型,用遗传算法对该数学模型进行了求解,基于不可行程度和作业次数对遗传算法初始种群的生成进行了改进.实验仿真和工程实际应用表明该模型和算法是可行、有效的.关键
2、词:遗传算法;自动化仓库;拣选路径;NP难问题中图分类号:TP18文献标志码:AResearchontheOrderPickingOptimizationProblemoftheAutomatedWarehouseCHANGFaliang,LIUZengxiao,XINZheng,LIUDongdong(SchoolofControlScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract:Optimizingtheord
3、erpickingiseffectiveonadvancingtheworkingefficiencyofautomaticwarehouse.Accordingtothecharactersofpickingworkinginautomatedwarehouse,anewmathematicmodelwasproposedwithcapacityconstrainsandmultipleobjective.Ageneticalgorithmwaspresentedtosolvetheproblemwiththeinitialpopula
4、tionbasedonunfeasibledegreeandworktimes.Simulationandpracticeshowsthatthismodelandmethodisusefulandeffective.Keywords:geneticalgorithm;automatedwarehouse;orderpicking;NPhardproblem0引言自动化仓库集存储、输送、分发、管理等功能于一体,具有存储容量大、占地面积小、周转速度快、货物破损率低、方便管理等特点,是现代物流系统的重要组成部分,也是CIMS集成环节之一
5、,在物资供应部门、大型商业系统等领域有着越来越广泛的应用.拣选作业是自动化仓库一种常用的作业方式,合理解决拣选作业优化调度是提高自动化仓库运行效益的有效手段.国内外目前对拣选作业的研究大都将拣选路[1~4]径抽象成旅行售货商(TSP)问题,忽略了周转货箱的容量限制,将堆垛机假设成可携带无限多的货物进出巷道,因此该数学模型只能应用于部分系统.目前我国不断投入使用的自动化仓库仅依赖硬件来提高运行效率,拣选作业没能采用合适的优化算法,成为制约效率提高的主要瓶颈.为此,本文根据自动化仓库拣选作业的特点创建了一种含装箱约束条件的多目标优化新型数学模
6、型,并用改进的遗传算法进行了求解,将该算法实际应用到了我们建造开发完成的某军械器材配送系统,取得了很好的优化效果.1拣选作业路径优化数学模型由我们建造开发完成的某军械器材配送系统自动化仓库如图1所示,有10排固定货架,每排货架由10层72列共720个货位组成,相邻两排货架间留有一条巷道,每条巷道内有一台堆垛机进出巷道进行货物取放,堆垛机可同时沿巷道水平方向和垂直方向运动.系统有单元出库、单元入库、拣选出库、拣选入库、收稿日期:20051116资助项目:国家自然科学基金(60104009);山东省自然科学基金(Z2005G03)作
7、者简介:常发亮(1965-),男(汉),山东省寿光市,教授,博士,主要研究方向计算机自动视觉,物流控制与调度,智能交通等;刘增晓(1980-),男(汉),山东省青岛市,硕士研究生,研究方向为物流控制与调度.140系统工程理论与实践2007年2月盘库、倒库等工作模式.对于小批量、多品种出入库,拣选作业的执行效率最高.执行拣选出库作业时,每条巷道的堆垛机携带周转货箱从巷道口出发,依次经过若干个目的货位,从目的货位中取出一定数量的货物,周转货箱装满后将其送回巷道口,再取另一空周转货箱进入巷道取货,直到取完所有要取的货物.堆垛机运行路线如图2.图
8、2描述了堆垛机执行两次作业(即两次进入巷道取货),从5个货位点取货的情况,图中每个结点表示一个货位,坐标(0,0)表示巷道口.固定货架及堆垛机运行参数作如下设定:设定1:操作者对某一货位的拣选
