[發(fā)明專利]基于分揀系統(tǒng)的多維調(diào)度方案優(yōu)化方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211452281.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115759407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚樹勇;程彬;蘇志遠(yuǎn);汪朝林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶開(kāi)（上海）智能物流科技有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/087
• 代理公司: 北京金咨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

本發(fā)明提供一種基于分揀系統(tǒng)的多維調(diào)度方案優(yōu)化方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：針對(duì)每一個(gè)分揀批次內(nèi)的分揀訂單和分揀包裹，根據(jù)分揀系統(tǒng)的調(diào)度維度隨機(jī)生成多種調(diào)度方案；并通過(guò)各調(diào)度方案的適應(yīng)度和多樣性計(jì)算對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行收斂；再利用變鄰域算子結(jié)合禁忌搜索算法對(duì)當(dāng)前的調(diào)度方案進(jìn)行優(yōu)化，最終通過(guò)調(diào)度方案的優(yōu)化迭代，得到最優(yōu)調(diào)度方案集。本發(fā)明綜合考慮了不同機(jī)器人的工作效率以及調(diào)度階段中的相互配合，達(dá)成了優(yōu)化目標(biāo)；并且保證了優(yōu)化方案的多樣性和有效收斂；還提高了調(diào)度方案的質(zhì)量和優(yōu)化過(guò)程的收斂速度，在大規(guī)模數(shù)據(jù)集下具有更大的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物流裝備控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分揀系統(tǒng)的多維調(diào)度方案優(yōu)化方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在物流的倉(cāng)庫(kù)作業(yè)過(guò)程中，分揀作業(yè)占成本的比重越來(lái)越大，約占倉(cāng)庫(kù)作業(yè)成本的55％。新型的輕小包裹高速分揀系統(tǒng)如圖2所示，將包裹放置位置分為上件區(qū)域、分揀區(qū)域和裝箱區(qū)域，并綜合應(yīng)用分揀搬運(yùn)機(jī)器人和料箱搬運(yùn)機(jī)器人，利用料箱搬運(yùn)機(jī)器人將裝箱區(qū)域空置的周轉(zhuǎn)料箱從裝箱區(qū)域搬運(yùn)至分揀區(qū)域的分揀料口，利用分揀搬運(yùn)機(jī)器人將上件區(qū)域待分揀的包裹從上件區(qū)域搬運(yùn)至分揀區(qū)域中對(duì)應(yīng)的周轉(zhuǎn)料箱，再利用料箱搬運(yùn)機(jī)器人將分揀區(qū)域內(nèi)盛裝有訂單內(nèi)所有包裹的周轉(zhuǎn)料箱搬運(yùn)至裝箱區(qū)域。該系統(tǒng)可以基于需求變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整分揀系統(tǒng)規(guī)模，降低分揀作業(yè)設(shè)備損耗及能耗。

針對(duì)上述新型的輕小包裹高速分揀系統(tǒng)中的分揀調(diào)度問(wèn)題，小規(guī)模場(chǎng)景中解的搜索空間小，采用搜索算法求得最優(yōu)解；大規(guī)模場(chǎng)景中解的搜索空間呈指數(shù)上升，再有效時(shí)間內(nèi)只能通過(guò)啟發(fā)式算法求得近似最優(yōu)解，目前常用的啟發(fā)式搜索算法主要有遺傳算法、粒子群算法和分散搜索算法等。

這些算法雖然能解決簡(jiǎn)單場(chǎng)景下的機(jī)器人調(diào)度問(wèn)題，但還存在以下不足：現(xiàn)有的有關(guān)多個(gè)機(jī)器人調(diào)度問(wèn)題研究大多只考慮機(jī)器人之間的簡(jiǎn)單配合，或者只是分別考慮單個(gè)機(jī)器人，未考慮在復(fù)雜場(chǎng)景下機(jī)器人之間是否容易配合，以及如何在不影響求解質(zhì)量的情況下提高配合效率；現(xiàn)有的分揀機(jī)器人調(diào)度問(wèn)題主要為一個(gè)或兩個(gè)調(diào)度維度，隨著調(diào)度維度上升，缺乏有效的解決思路和解決方法；現(xiàn)有的有關(guān)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的機(jī)器人調(diào)度問(wèn)題研究大多都使用傳統(tǒng)的啟發(fā)式算法，雖然能一定程度上解決機(jī)器人調(diào)度問(wèn)題，但是在求解過(guò)程中容易限于局部最優(yōu)，即使加入一些變形策略，不僅求解精度提升有限，而且會(huì)降低算法收斂速度；現(xiàn)有的機(jī)器人調(diào)度求解算法在中小規(guī)模問(wèn)題中表現(xiàn)較好，但是隨著調(diào)度的規(guī)模和復(fù)雜度不斷增大，算法性能逐漸降低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于分揀系統(tǒng)的多維調(diào)度方案優(yōu)化方法、系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)，以消除或改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或更多個(gè)缺陷。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種基于分揀系統(tǒng)的多維調(diào)度方案優(yōu)化方法，包括以下步驟：