紧致化仓储系统的设计方法技术方案

一种紧致化仓储系统的设计方法，包括：将紧致化仓储系统的长、宽、高转化为时间距离；选择紧致化仓储系统的长的中点为进出口点，建立三维坐标系；基于三维坐标系及时间距离将紧致化仓储系统划分为第一区域及第二区域，其中，第一区域表示取货时间小于预设值的区域的集合，第二区域表示取货时间大于预设值的区域的集合；基于第一区域及第二区域，根据用户对货物需求程度，建立紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系；对多种关系进行优化，得到在分类存储策略下，平均取货时间达到最小值时对应的紧致化仓储系统的尺寸。该方法能够实现紧致化仓储系统更高的吞吐效率。系统更高的吞吐效率。系统更高的吞吐效率。

Design method of compact storage system

【技术实现步骤摘要】
紧致化仓储系统的设计方法


[0001]本专利技术涉及无人化仓储
，尤其涉及一种紧致化仓储系统的设计方法。

技术介绍

[0002]紧致化存储系统由于具有能够增加空间利用率、节约土地成本、节省劳动力和响应速度更快的优势，近年来得到了广泛的应用。对于紧致化存储系统而言，其物理尺寸及控制策略的设计对取货效率具有很大的影响。
[0003]目前，在对紧致化三维存储系统(3D AS/RS)的设计中，系统尺寸的设计是都被考虑的问题，但是同时需要设计的系统设定却有所差异。例如对于存储策略和进出口点位置的设定上，有四种方式：其一，随机存储策略+进出口点固定于左下角位置；其二，随机存储策略+进出口可以位于下方处给定位置，；其三，分类存储策略+进出口点固定于左下角位置；其四，分类存储策略+进出口可以位于下方处给定位置。相关技术中，对前三种方式进行了研究，并在一定程度上提升了取货效率。为了满足日益增长的需求，取货效率在现有的基础上需要进一步提升。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]针对于现有的技术问题，本专利技术提出一种紧致化仓储系统的设计方法，用于至少部分解决上述技术问题之一。
[0006](二)技术方案
[0007]本专利技术一方面提供一种紧致化仓储系统的设计方法，包括：将紧致化仓储系统的长、宽、高转化为时间距离；选择紧致化仓储系统的长的中点为进出口点，以进出口点为原点建立三维坐标系；根据三维坐标系及时间距离将紧致化仓储系统划分为第一区域及第二区域，其中，第一区域表示取货时间小于预设值的区域的集合，用于放置取货频率大于等于预设频率的货物，第二区域表示取货时间大于预设值的区域的集合，用于放置取货频率小于预设频率的货物；基于第一区域及第二区域，根据用户对货物需求程度，建立紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系；对紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化，得到在分类存储策略下，平均取货时间达到最小值时对应的紧致化仓储系统的尺寸。
[0008]可选地，其中，坐标系中紧致化仓储系统安装起重机的侧面为x-y平面；对紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化包括：固定所述紧致化仓储系统位于x-y平面的条件为h＝l/2，根据条件对所述多种关系进行无约束条件下的优化，其中，l为紧致化仓储系统的长对应的时间距离，h为紧致化仓储系统的高对应的时间距离。
[0009]可选地，对紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化还包括：根据紧致化仓储系统实际所处的空间条件为约束条件，对
多种关系进行有约束条件下的优化。
[0010]可选地，所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系为：
[0011][0012]其中，E[T]表示所有位置的平均取货时间，G1表示第一区域体积占紧致化仓储系统总体积的百分比，s表示用户对货物需求程度的偏度参数，E[T1]表示第一区域的期望取货时间，E[T2]表示第二区域的期望取货时间。
[0013]可选地，E[T1]与E[T2]的计算方式如下：
[0014][0015][0016]其中，l、w、h分别表示长、宽、高对应的时间距离，l为紧致化仓储系统的长度与紧致化仓储系统的起重机沿水平方向的移动速度的比值，h为紧致化仓储系统的高度与紧致化仓储系统的起重机沿竖直方向的移动速度的比值，w为紧致化仓储系统的宽度与紧致化仓储系统的传送带沿深度方向的移动速度的比值，t表示坐标系中(x，y，z)位置的取货时间，t＝max(|x|，y)+max(max(|x|，y)，z)，f1(t)和f2(t)分别代表第一区域和第二区域取货时间的概率密度函数，b为预设值，为紧致化仓储系统中最长的取货时间。
[0017]可选地，方法还包括：对时间距离l、w、h进行标准化，使得l
×
w
×
h＝1。
[0018]可选地，对紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化还包括：对不同关系下的E[T]求偏导数，并结合二维搜索的方式，得到在分类存储策略下，平均取货时间达到最小值的紧致化仓储系统尺寸以及在不同用户需求参数下的分类边界预设值。可选地，约束条件包括空间的一个维度约束和两个维度约束。
[0019]可选地，一个维度约束包括紧致化仓储系统长度方向上高度约束，或者水平面方向的约束，其中，水平面方向的约束包括长度约束或宽度约束。
[0020]可选地，两个维度约束包括紧致化仓储系统的高度约束、长度约束及宽度约束之中的任意两个。
[0021]可选地，对紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化还包括：使用三维搜索的方式，得到有约束条件下，平均取货时间达到最小值时候的紧致化仓储系统尺寸。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术提出的一种紧致化仓储系统的设计方法，首先，选择紧致化仓储系统的长的中点为I/O点，以此点建立坐标系对紧致化仓储系统进行区域划分，得到各种情景下区域划分情况，并基于客户需求程度，建立各种情况下，紧致化仓储系统所有位置总的平均取货时间与其尺寸之间的多种关系。然后，根据h＝l/2及紧致化仓储系统实际所处的空间条件对多种关系进行优化，得到在分类存储策略下，平均取货时间达到最小值时对应的紧致化仓储系统的尺寸以及各种客户需求程度下的分类边界预设值。另外，在有约束存在的情况
下，得到符合约束条件下平均取货时间达到最小值时对应的紧致化仓储系统的尺寸。该方法考虑了分类存储和更优的I/O点下系统尺寸设计的问题，实现系统更高的吞吐效率。
附图说明
[0024]图1示意性示出了本专利技术实施例提供的三维紧致化仓储系统的设计方法的流程图；
[0025]图2示意性示出了本专利技术实施例提供的三维紧致化仓储系统的结构图；
[0026]图3示意性示出了本专利技术实施例提供的取货路径图；
[0027]图4示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域的结构图；
[0028]图5示意性示出了本专利技术实施例提供的不同s下，各种情况期望取货时间的曲线图；
[0029]图6示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域形状不受影响时x-y轴方向的截面图；
[0030]图7示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域形状受到影响时x-y轴方向的截面图；
[0031]图8示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域未被截取下的SIT(A)系统和NSIT(B)系统。
[0032]图9示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域未被截取A系统和B系统在x-y方向的截面图(有第一区域)；
[0033]图10示意性示出了本专利技术实施例提供的第一区域未被截取A系统和B系统在x-y方向的截面图(无第一区域)；
[0034]图11示意性示出了本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧致化仓储系统的设计方法，其特征在于，包括：将所述紧致化仓储系统的长、宽、高转化为时间距离；选择所述紧致化仓储系统的长的中点为进出口点，以所述进出口点为原点建立三维坐标系；根据所述三维坐标系及所述时间距离将所述紧致化仓储系统划分为第一区域及第二区域，其中，所述第一区域表示取货时间小于预设值的区域的集合，用于放置取货频率大于等于预设频率的货物；所述第二区域表示取货时间大于所述预设值的区域的集合，用于放置取货频率小于所述预设频率的货物；基于所述第一区域及第二区域，根据用户对货物需求程度，建立紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与所述紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系；对所述紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与所述紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化，得到在分类存储策略下，平均取货时间达到最小值时对应的紧致化仓储系统尺寸。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，其中，所述坐标系中所述紧致化仓储系统安装起重机的侧面为x-y平面；所述对所述紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与所述紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化包括：固定所述紧致化仓储系统位于x-y平面的条件为h＝l/2，根据条件对所述多种关系进行无约束条件下的优化，其中，所述l为所述紧致化仓储系统的长对应的时间距离，h为所述紧致化仓储系统的高对应的时间距离。3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述对所述紧致化仓储系统中所有位置的平均取货时间与所述紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系进行优化还包括：根据所述紧致化仓储系统实际所处的空间条件为约束条件，对所述多种关系进行有约束条件下的优化。4.根据权利要求2或3任一项所述的设计方法，其特征在于，所述所有位置的平均取货时间与所述紧致化仓储系统尺寸之间的多种关系为：其中，E[T]表示所有位置的平均取货时间，G1表示所述第一区域体积占所述紧致化仓储系统总体积的百分比，s表示用户对货物需求程度的偏度参数，E[T1]表示所述第一区域的期望取货时间，E[T2]表示所述第二区域的期...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁樑，余玉刚，余虎，余嬖琳，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：