[發明專利]一種智能立體倉庫貨位分配優化方法

有效

• 申請號: 201611026561.4
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106779153B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張貴軍;周曉根;姚俊;陳凱;郝小虎;王柳靜
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06Q50/28
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種智能立體倉庫貨位分配優化方法，首先，針對貨位分配優化模型，根據貨位所在的層和列利用連續的實整數對各貨位進行編碼，將離散問題為連續的整數優化問題；然后，通過對各貨位對應的數字進行隨機排序生成初始種群，在每代進化之前，根據目標函數值選出部分最優解，并利用所選最優解之間的平均距離來衡量種群的擁擠度，進而根據擁擠度的變化在不同的搜索階段動態選擇不同的變異策略生成高質量的解；最后，根據編碼數字與貨位一一對應的關系進行解碼，即最優解對應的貨位分配方案即為當前最優方案。本發明在實際貨位分配優化應用中，可以快速的得到合理的最佳分配方案和其他備用方案。

技術領域

本發明涉及一種智能立體倉庫、智能優化、計算機應用領域，尤其涉及的是，一種智能立體倉庫貨位分配優化方法。

背景技術

智能立體倉庫是一種包含多層(幾層至幾十層)的貨架來存儲貨物，并通過搬運設備和智能控制技術對貨物進行出入庫操作的倉庫?，F代智能工廠的發展離不開現代化的智能立體倉儲，現代化智能立體倉儲的發展也必然會推動現代智能工廠的發展。智能立體倉儲系統是生產、供貨和物流系統的重要節點和調控中心。智能立體倉儲可以節約倉庫占地面積，使倉庫的空間實現了充分的利用。由于立體倉庫采用大型倉儲貨架的拼裝，又加上自動化管理技術使得貨物便于查找，因此建設智能立體倉庫就比傳統倉庫的占地面積小，但是空間利用率大。在發達國家，提高空間的利用率已經作為系統合理性和先進性的重要考核指標。在提倡節能環保的今天，智能立體倉庫在節約占地資源上有著很好的效果，因而也是促進未來倉儲發展的動力。智能立體倉庫可以形成先進的生產鏈，促進了生產力的進步。由于智能立體倉庫的存取效率高，并且可以有效地連接倉庫外的生產環節，可以在存儲中形成自動化的物流系統，從而形成有計劃有編排的生產鏈，使生產能力得到了大幅度的提升。

一個智能立體倉庫通常主要包括三大系統，第一是存儲系統，主要由分層立體貨架和托盤組成；第二是輸送系統，主要由巷道堆垛機、AGV小車構成；第三是控制系統，主要由自動控制系統和中央計算機管理系統組成，其中，中央計算機管理系統是全自動化立體庫系統的核心。目前，國外已從理論和技術上對智能立體倉儲的進行了大量研究，這也是智能立體倉儲系統在國外得到迅速發展的原因。而國內對智能立體倉儲研究起步比較晚，目前存在著智能化程度不高和運行效率低的問題，尤其缺乏對貨位分配的優化控制。

為了對貨位分配進行優化控制，部分學者利用模擬退火、遺傳算法等對單位貨格式立體倉庫的貨位分配模型進行了求解；部分學者采用專家系統對智能立體倉庫的貨位分配進行了求解；另外，還有部分學者利用禁忌搜索方法、人工神經網絡算法以及蟻群算法等對貨位分配模型進行了優化求解。通過上述算法對貨位分配優化得到的方案都從一定程度上提高了倉儲系統的運行效率和運營成本，但是由于貨位分配優化問題需要考慮的因素多，而且其優化模型一個離散問題，利用傳統的優化方法進行求解不僅搜索效率低而且解的可行性不高。

因此，現有的智能立體倉儲貨位分配優化方法在搜索效率和解的可靠性方面存在缺陷，需要改進。

發明內容

為了克服現有的智能立體倉儲貨位分配優化方法搜索效率低、解的可靠性不高的不足，本發明提出一種搜索效率高、解的可靠性高的智能立體倉庫貨位分配優化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種智能立體倉庫貨位分配優化方法，所述方法包括以下步驟：

1)考慮貨物重量、出入庫頻率和出入庫時間等因素，以貨架重心最低、出入庫頻率高的貨物離出入庫口近的原則，建立如下目標函數：

其中，i表示貨架的層，j表示貨架的列，M和N分別表示貨架的總層數和總列數，H表示貨位的高度，L表示貨位的長度，P_ij表示第i層第j列貨位的貨物出入庫頻率，G_ij表示第i層第j列貨位的貨物的重量，且每個貨位的最大承重為G_max，ω₁和ω₂為兩個權重值；