一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法组成比例

一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法，包括：S1.设置仓库货位和货物参数；S2.初始化粒子的位置和速度，并在区间内生成初始粒子群；S3.评价各个粒子的适应度；S4.更新各个粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值；S5.迭代更新粒子的速度和位置；S6.判断更新后的粒子位置是否有效，如是则进行S8；否则转S7；S7.对粒子进行变异操作，再返回S6；S8.将更新后生成的新的粒子状态与更新前的粒子状态对比，取其中适应度较大的粒子作为下一代更新的初始粒子，然后判断是否达到算法终止迭代次数，如是则进行S9，否则进入S3步骤；S9.输出最优货位分配方案。本发明专利技术分配方案在出入库效率与货架稳定性两个方面取得最优效果。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法
本申请涉及仓库管理
，具体涉及一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法。
技术介绍
随着德国“工业4.0”及我国“智能制造2025”计划相继提出，智能工厂、智能生产、智能物流以及整个生产制造供应链的智能化已成为科研实践热点。仓储管理环节由原来不受重视的作业性、辅助性角色，上升为企业运营战略的重要环节也成为企业取得竞争优势、降低成本的利润源泉。当前诸多仓储管理作业仍依赖人为主观习惯和历史经验，既浪费大量存储空间，且工作效率不高。因此如何增强仓储管理智能化水平从而提高仓储系统的运行效率、降低成本已成为企业亟待解决的问题。长期以来，国内外仓储作业优化研究主要针对传统布局(单分区或双分区)仓库，但近年来，随着以鱼骨型为代表的非传统布局方式的革新与发展以及其在空间利用率和运作效率方面表现出的优势，非传统布局立体仓库越来越受到追捧，在国内外实践中逐渐得到了推广应用。然而，在鱼骨型非传统布局立体仓库中如何合理的分配仓储货位一直是制约其进一步推广应用的重要阻碍。不合理的货位分配不但不能发挥鱼骨型仓库在运作效率方面的优势，还将消耗大量的人力、物力和时间成本。
技术实现思路
本申请提供一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法，以优化货位分配，降低仓储管理成本。根据第一方面，一种实施例中提供一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法,包括：S1.设置仓库货位参数和货物参数；S2.依据货位参数和货物参数得到粒子位置搜索区间与飞行速度区间，在区间内初始化粒子的位置和速度，并在区间内生成初始粒子群；S3.评价各个粒子的适应度；S4.更新各个粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值；S5.迭代更新粒子的速度和位置；S6.判断更新后的粒子位置是否有效，如是则进行S8；否则转S7；S7.对粒子进行变异操作，再返回S6；S8.将更新后生成的新的粒子状态与更新前的粒子状态进行对比，取其中适应度较大的粒子作为下一代更新的初始粒子，然后判断是否达到算法终止迭代次数，如是则进行S9，否则进入S3步骤；S9.选取粒子群中适应度最大的粒子作为分配结果，输出最优货位分配方案。优选地，步骤S2中初始化粒子的位置和速度的方法为：货位参数包括货位位置信息，货位位置信息由4个维度参数(k，x，y，z)组成，其中k为货区号，x为货位的排数，y为货位的列数，z为货位层数，粒子n的初始位置为：初始飞行速度为：其中N为粒子群中的粒子数量，i为待分配货位的货物。优选地，评价粒子适应度的方法为：计算粒子出入库效率目标函数f1，其中，i为待分配货位的货物，ri为货物存取频率，v1为运输小车水平运动速率，v2为运输小车垂直运动速率，lx为运输小车从出入口沿主通道到分配货位所在货架的距离，ly为从主通道到所在列的距离，lh为垂直距离；取目标函数f1最优值得到效率最高单目标函数最优值f1opt；量纲归一化处理得到效率最高子目标函数：计算货位分配的重心目标函数f2，其中i为待分配货位的货物，mi为货物质量、z为货位层数，eh为货位高度取目标函数f2最优值得到重心最低单目标函数最优值f2opt；量纲归一化处理得到重心最低子目标函数：将两个子目标函数值乘以对应权重得到总目标函数值；F＝w1*F1+w2*F2，其中w1为入库效率最高的权重、w2为货架稳定性最好的权重；总目标函数值取倒数得到粒子的适应度，G＝1/F。优选地，更新粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值的方法为：将当代粒子的适应度与前代粒子的适应度对比，取适应度值大的作为个体最优值，在粒子群中选取适应度最大的适应度值作为全局最优值。优选地，迭代更新粒子的速度和位置的方法为：采用惯性权重递减策略在飞行速度区间内更新粒子群的飞行速度，如果飞行速度超过速度限幅则进行修正；运用飞行速度对粒子位置在位置搜索区间内进行更新。优选地，惯性权重递减策略更新第t代速度更新的权重wt为：w0为初始权重，wT为终止权重，T：最大迭代次数；粒子n在第t代的第s(s＝1,2,…,4*i)维的飞行速度为：其中，c1,c2是粒子群算法的学习因子；b1,b2是(0,1)之间的随机数；是个体n的历史最优位置；为全局最优位置。为粒子n在t-1代的s维度的位置，从粒子的速度更新求得粒子的位置更新：优选地，步骤S7包括找出位置更新后分配的无效货位参数，对无效的货位参数进行重置，使其生成维度范围内可行的货位参数，再返回S6。依据上述实施例的鱼骨型立体仓库的货位分配方法，由于不断的迭代更新粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值，筛选出最优粒子，使得输出最优分配方案。本专利技术在出入库效率与货架稳定性两个方面取得最优效果，且算法求解过程稳健并具有很好的收敛性。附图说明图1为本专利技术流程图。图2是本专利技术中鱼骨型非传统布局立体仓库的平面示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。请参考图1，本专利技术鱼骨型立体仓库的货位分配方法包括以下步骤：S1.设置仓库货位参数和货物参数；S2.依据货位参数和货物参数得到粒子位置搜索区间与飞行速度区间，在区间内初始化粒子的位置和速度，并在区间内生成初始粒子群；S3.评价各个粒子的适应度；S4.更新各个粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值；S5.迭代更新粒子的速度和位置；S6.判断更新后的粒子位置是否有效，如是则进行S8；否则转S7；S7.对粒子进行变异操作，再返回S6；S8.将更新后生成的新的粒子状态与更新前的粒子状态进行对比，取其中适应度较大的粒子作为下一代更新的初始粒子，然后判断是否达到算法终止迭代次数，如是则进行S9，否则进入S3步骤；S9.选取粒子群中适应度最大的粒子作为分配结果，输出最优货位分配方案。其中，鱼骨型仓库货位分配优化方法中输入与货位相关参数有：货位长度el、货位宽度ew、货位高度eh；鱼骨型仓库货位分配优化方法中输入与货物相关参数有：待分配货位的货物i、货物质量mi、货物存取频率ri、运输小车水平运动速率v1、运输小车垂直运动速率v2；鱼骨型仓库货位分配优化方法中输入与优化目标相关参数有：入库效率最高的权重w1、货架稳定性最好的权重w2。初始化货位分配离散粒子群算法的参数包括：粒子群规模N、最大迭代次数T、粒子群算法学习因子c1和c2、惯性初始权重wo和惯性终止权重wT。在步骤S2中，根据待入库货物参数以及鱼骨型仓库特征分析，设置离散粒子群算法的粒子位置搜索空间[Xmin,Xmax]与飞行速度范围区间[Vmin,Vmax]；在粒子位置与飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法，其特征在于包括：S1.设置仓库货位参数和货物参数；S2.依据货位参数和货物参数得到粒子位置搜索区间与飞行速度区间，在区间内初始化粒子的位置和速度，并在区间内生成初始粒子群；S3.评价各个粒子的适应度；S4.更新各个粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值；S5.迭代更新粒子的速度和位置；S6.判断更新后的粒子位置是否有效，如是则进行S8；否则转S7；S7.对粒子进行变异操作，再返回S6；S8.将更新后生成的新的粒子状态与更新前的粒子状态进行对比，取其中适应度较大的粒子作为下一代更新的初始粒子，然后判断是否达到算法终止迭代次数，如是则进行S9，否则进入S3步骤；S9.选取粒子群中适应度最大的粒子作为分配结果，输出最优货位分配方案。

【技术特征摘要】
1.一种鱼骨型立体仓库的货位分配方法，其特征在于包括：S1.设置仓库货位参数和货物参数；S2.依据货位参数和货物参数得到粒子位置搜索区间与飞行速度区间，在区间内初始化粒子的位置和速度，并在区间内生成初始粒子群；S3.评价各个粒子的适应度；S4.更新各个粒子的个体最优值和粒子群的全局最优值；S5.迭代更新粒子的速度和位置；S6.判断更新后的粒子位置是否有效，如是则进行S8；否则转S7；S7.对粒子进行变异操作，再返回S6；S8.将更新后生成的新的粒子状态与更新前的粒子状态进行对比，取其中适应度较大的粒子作为下一代更新的初始粒子，然后判断是否达到算法终止迭代次数，如是则进行S9，否则进入S3步骤；S9.选取粒子群中适应度最大的粒子作为分配结果，输出最优货位分配方案。2.如权利要求1所述的鱼骨型立体仓库的货位分配方法，其特征在于，步骤S2中初始化粒子的位置和速度的方法为：货位参数包括货位位置信息，货位位置信息由4个维度参数(k，x，y，z)组成，其中k为货区号，x为货位的排数，y为货位的列数，z为货位层数，粒子n的初始位置为：初始飞行速度为：其中N为粒子群中的粒子数量，i为待分配货位的货物。3.如权利要求1所述的鱼骨型立体仓库的货位分配方法，其特征在于，评价粒子适应度的方法为：计算粒子n出入库效率目标函数f1，其中，i为待分配货位的货物，ri为货物存取频率，v1为运输小车水平运动速率，v2为运输小车垂直运动速率，lx为运输小车从出入口沿主通道到分配货位所在货架的距离，ly为从主通道到所在列的距离，lh为垂直距离；取目标函数f1最优值得到效率最高单目标函数最优值f1opt；量纲归一化处理得到效率最高子目标函数：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建胜，张有功，胡颖聪，欧阳昌峰，申诚，常有学，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36