[發明專利]一種用于自動化倉庫的車輛路徑優化方法

有效

• 申請號: 201811270333.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109492800B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 吳勝昔;劉威;李勇亮;李一塵;張勇;盧文建;吳瀟穎;李銳;顧幸生
• 申請（專利權）人: 華東理工大學;上港集團物流有限公司興寶倉儲分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自動化倉庫的車輛路徑優化方法，用于實現所述自動化倉庫的入庫出庫始末位置確定時的車輛路徑調度，其特征在于，所述車輛路徑優化方法包括以下步驟：

步驟1：針對各個區域，均不考慮倉庫庫位始末位置，剩余庫位點采用模擬退火算法搜尋最優初始解，并由所述模擬退火算法生成較優庫位序列串號以及車輛路徑長度，其中利用Matlab軟件中的randperm函數生成隨機序列，作為初始庫位序列S0，計算按該庫位序列行駛的車輛路徑長度D0，初始化參數，定義初值T₀，下降比率α，結束值Tf，禁忌表Tlist，設置禁忌表長度tl，候選解個數cl，其中，；

步驟2：依據下降公式T(n+1)＝α*T(n)，如果T(n+1)≤Tf，返回庫位序列Sequence和對應的車輛路徑長度d_best，跳轉至步驟6，否則執行下一步驟；

步驟3：給定步長L＝l_t，l_t＞1，另令l＝1，若l＜l_t，執行步驟4，否則返回步驟2；

步驟4：利用Matlab軟件中的fliplr函數打亂庫位序列號排序，計算新庫位序列號下的車輛路徑長度D(n+1)，如果新庫位序列號D(n+1)的車輛路徑長度較更新之前的長度縮短D(n)，即D(n)＞D(n+1)，更新庫位序列號Sequence以及新庫位序列號對應的車輛路徑長度D(n)，且令迭代次數l＝l+1，返回執行步驟3，否則執行步驟5；

步驟5：根據判別式e^{[D(n+1)-D(n)]/T(n)}＞rand判斷，滿足判別式，則更新庫位序列并計算新庫位序列下的車輛路徑長度，l＝l+1；不滿足判別式，不予更新，也令l＝l+1，并執行步驟3，其中所述判別式中的rand表示Matlab軟件隨機生成的區間(0,1)的一個隨機數；

步驟6：引入步驟2產生的庫位序列Sequence和對應的車輛路徑長度d_best，清空禁忌表Tlist，設置禁忌表長度tl，候選解個數cl；

步驟7：判斷是否滿足終止條件迭代次數Line＝2000，即循環2000次，若滿足，結束并輸出最優庫位序列Sequence_best和最短車輛路徑長度d_best2，否則執行步驟8；

步驟8：利用當前庫位序列Sequence的鄰域結構產生鄰域解，確定入庫出庫的始末位置，并在Sequence當中確定cl個候選解；

步驟9：對候選解判斷是否滿足最優庫位序列Sequence和相應的車輛路徑長度d_best，若滿足，則用最佳庫位序列Sequence和車輛路徑長度D(n)，并用Sequence對應的禁忌對象替換最早進入禁忌表的禁忌對象，同時用Sequence替換‘best?so?far’狀態，然后跳轉步驟8；否則，進入步驟10；

步驟10：判斷cl個候選解對應的各對象的禁忌情況，選擇候選解集中非禁忌對象對應的最佳狀態為新的當前解，同時用與之對應的禁忌對象替換最早進入禁忌表的禁忌對象，再轉至步驟8。

2.根據權利要求1所述的自動化倉庫的車輛路徑優化方法，其特征在于，步驟1中定義的初值T₀的選取與庫位序列排序和搜索較優車輛路徑長度的搜索速度和收斂結果相關聯，結束值T_f與迭代次數相關聯。

3.根據權利要求1所述的自動化倉庫的車輛路徑優化方法，其特征在于，步驟1的禁忌表Tlist由Matlab軟件的函數zeros表示，初始禁忌長度用于對禁忌對象的迭代次數進行限定，N為序列號中參數的個數，對應于自動化倉庫中的庫位總數，候選解個數對應于候選的庫位排序方式。

4.根據權利要求1所述的自動化倉庫的車輛路徑優化方法，其特征在于，步驟8的鄰域結構采用隨機交換庫位序列中兩個元素，確定入庫出庫的始末位置，使序列號首末位固定，在步驟2中的返回庫位序列不含始末點，在該步驟中隨機交換之后再補充首末位置。

5.根據權利要求1所述的自動化倉庫的車輛路徑優化方法，其特征在于，隨機交換庫位序列為禁忌對象，根據設定好的禁忌長度，對每次迭代隨機交換庫位序列的操作記憶，操作方式在規定的迭代步數內放在禁忌表，當迭代次數超出限定范圍，禁忌對象移除禁忌表。