[發明專利]基于分揀系統的多維調度方案優化方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 202211452281.5
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115759407B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 譚樹勇;程彬;蘇志遠;汪朝林
• 申請（專利權）人: 寶開（上海）智能物流科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/087
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

1.一種基于分揀系統的多維調度方案優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

多維調度方案形成步驟，分揀系統接收每一個分揀批次的分揀任務，根據所述分揀系統預先設定的調度維度和分揀步驟，針對每一個分揀批次的分揀任務生成多種多維調度方案；分揀任務包括所需完成分揀的分揀訂單信息和各分揀訂單對應的一個以上分揀包裹信息；多維調度方案包括用于確定各分揀訂單對應的周轉料箱所要放置的分揀料口的分揀料口放置方案、用于確定搬運各周轉料箱的料箱搬運機器人的料箱搬運機器人調度方案和用于確定搬運各分揀訂單對應的各分揀包裹的分揀搬運機器人的分揀搬運機器人調度方案；所述調度維度包括執行分揀任務的分揀搬運機器人和料箱搬運機器人、該分揀任務中的分揀包裹和分揀訂單的分揀過程和該分揀任務中每一個分揀訂單對應的周轉料箱放置的分揀料口；所述分揀步驟包括分揀包裹段和分揀訂單段；所述根據所述分揀系統預先設定的調度維度和分揀步驟，針對每一個分揀批次的分揀任務生成多種多維調度方案，包括：采用雙段三層實數編碼顯示所述多維調度方案；分揀包裹段的三層實數編碼包括：分揀包裹的實數編碼、負責搬運該分揀包裹的分揀搬運機器的實數編碼和各分揀包裹所屬的分揀訂單的實數編碼；分揀訂單段的三層實數編碼包括：分揀訂單的實數編碼、放置該分揀訂單對應的周轉料箱的分揀料口的實數編碼和負責搬運該分揀訂單對應的周轉料箱的料箱搬運機器人的實數編碼；候選調度方案種群形成步驟，統計每一個分揀批次中，分揀系統執行每一個多維調度方案所需的總分揀時間，根據執行每一個多維調度方案所需的總分揀時間選擇可行的多維調度方案作為候選調度方案，形成該分揀批次的候選調度方案種群；

參考集生成步驟，計算每一個分揀批次的候選調度方案種群中每一個候選調度方案的適應度和多樣性，篩選適應度或多樣性最優的預定數量的候選調度方案，作為該分揀批次的多維調度方案的參考集；

多維調度方案優化步驟，針對每一個分揀批次的參考集中的每一候選調度方案，利用禁忌搜索算法對每一候選調度方案進行優化；在禁忌搜索算法迭代過程中，利用變鄰域算子對候選調度方案進行變形，在變形后可行的多維調度方案中，選擇參考集中各候選調度方案對應的最優的多維調度方案，形成最優調度方案集；

確定當前得到的最優多維調度方案集是否滿足設定的停止優化條件，若不滿足，則將通過對當前參考集中的候選調度方案進行交叉重組構成新的多維調度方案，采用精英保留策略重新形成該分揀批次的候選調度方案種群，重復執行所述參考集生成步驟和所述多維調度方案優化步驟，直至得到的最優多維調度方案集滿足停止優化條件，從而完成各分揀批次中多維調度方案的優化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當分揀系統的多維調度方案的優化目標是最短分揀時間時，在所述多維調度方案優化步驟中，針對參考集中每一個候選調度方案對應的變形后可行的多維調度方案，計算執行每一個多維調度方案所需的總分揀時間，將所需總分揀時間最短的多維調度方案作為該候選調度方案對應的最優的多維調度方案；所述執行每一個多維調度方案所需的總分揀時間包括：料箱搬運機器人執行用于確定每一個分揀訂單對應的周轉料箱所要放置的分揀料口的分配方案所需的分揀時間，分揀搬運機器人執行用于確定每一個分揀搬運機器人負責分揀的每一個分揀訂單對應的分揀包裹的分配方案所需的分揀時間，以及執行用于確定每一個料箱搬運機器人負責分揀的每一個分揀訂單對應的周轉料箱的分配方案所需的分揀時間之和。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當分揀系統的多維調度方案的優化目標是最低分揀成本時，在所述多維調度方案優化步驟中，針對參考集中每一個候選調度方案對應的變形后可行的多維調度方案，計算執行每一個多維調度方案所需的總分揀成本，將所需總分揀成本最低的多維調度方案作為該候選調度方案對應的最優的多維調度方案；所述執行每一個多維調度方案所需的總分揀成本包括：各分揀搬運機器人的總派遣成本、各分揀搬運機器人執行分揀搬運機器人調度方案的總行駛成本、各料箱搬運機器人的總派遣成本，以及各料箱搬運機器人執行分揀料口放置方案和料箱搬運機器人調度方案的總行駛成本之和。