基于免疫单亲遗传算法的拣选作业优化.pdf

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1、第37卷第11期计算机工程2011年6月V_O1．37NO．1lComputerEngineeringJune2011·人工智能及识别技术·文章编号：1o0o_3428(2011)l1—20每__03文献标识码：A中圈分类号；TP391基于免疫单亲遗传算法的拣选作业优化黄杨波h，刘万军，丁鹏，刘卉k(1．辽宁工程技术大学a．研究生学院；b．软件学院；c．电子与信息工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．沈阳新松机器人自动化股份有限公司物流仓储自动化事业部，沈阳110168)摘要：根据堆垛机拣选作业的特点，以最短作业时间为目标构建优化数学

2、模型。在单亲遗传算法的基础上引入免疫抗体的提取与注射机制，设计一种免疫单亲遗传算法用于求取模型最优解。仿真结果证明，该算法具备全局搜索能力，收敛速度快，响应时间短，可有效减少堆垛机的作业时间，提高自动化立体仓库的存取效率。关健词：自动化立体仓库；拣选作业；基因重组；免疫单亲遗传算法；免疫抗体Optimization0fPickingOperationBased0nImmuneParthenoGeneticAlgorithmHUANGYang．boh，LIUWan-jun，DINGPeng，LIUHui(1a．GraduateSchoo

3、l；lb．SchoolofSoftware；lc．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China；2．WarehousingAutomationDivision，ShenyangSiasunRobot&AutomationCo．，Ltd，Shenyang110168，China)[Abstract!Accordingtothecharacteristicsoforderpicking，takingt

4、heshortestoperatingtimeasthegoal，thispaperconstructsthecorrespondingoptimizationmathematicalmode1．ByintroducingantibodyextractionandinjectionbasedonParthenoGeneticAlgorithm(PGA)，ImmuneParthenoGeneticAlgorithm(IPGA)isdesignedtogaintheoptimalsolution．Simulationresultsprov

5、ethatthealgorithmhasbetterglobalsearchcapability，highconvergencespeedandshortresponsetime，whichreducesthestackeroperatingtimeandimprovestheworkingeficiencyofAutomatedStorageandRetrievalSystem(AS／RS)．[Keywords]AutomatedStorageandRetrievalSystem(AS／RS)；pickingoperation；ge

6、nerecombination；ImmuneParthenoGeneticAlgorithm(IPGA)；immuneantibodyD0I：10．3969／j．issn．1000—3428．2011．11．0711概述2拣选作业问题优化模型有轨巷道堆垛机和高层货架是自动化立体仓库不可缺少2．1模垂假设的重要设备。堆垛机是一台穿梭于巷道中能够自动存取高层图1为堆垛机拣选路线示意图，图中省略了从拣选点到货架单元格货物的起重设备，其效率是影响立体仓库运作水入出库台之间的往返线路。其中，O代表坐标原点，即堆垛平的重要因素，拣选作业是堆垛机的

7、主要作业形式之一，因机原始待命位；轴代表列；Y轴代表层；，，⋯，代表此，对堆垛机拣选作业进行优化研究具有一定的理论及应用n个拣选货位点。价值。拣选作业优化是组合优化问题的NP难问题之一，目前采用的优化算法主要有遗传算法(GeneticAlgorithm，GA)、蚁群算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等，而单一的基本算法存在不同程度的缺陷，比如早熟、局部收敛或调度时间长等问题，早熟和局部收敛都不利于最优解的产生，调度时间长则不能满足实际工程的实时性需求。单亲遗传算法(ParthenoGeneticAlgorithm，PGA)⋯简化了遗传

8、算法的遗传圈1堆垛机拣选路线示意图操作，取消了遗传算法的交叉算子，仅在一条染色体上进行为了便于问题的研究，进行如下假设：基因重组，不存在早熟收敛问题，不要求种群的多样性，而(1)出入库台在货架的同一侧，堆垛机原始待命位为