多旋转货架装置拣选作业优化方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及多旋转货架装置拣选优化技术领域，公开了一种多旋转货架装置拣选作业优化方法，包括如下步骤：求取单一旋转货架的最优拣选次序，计算各个旋转货架的拣选时间集合，进行序列化转换得到拣选时间序列，依据转运时间间隔和拣选时间序列，计算取得协同拣选次序，搜索协同拣选次序中各个元素对应的旋转货架、货品，确定货品所属的集合，计算货品所属的集合对应的转运时间，累加得到总作业时间，将其作为评价指标，从而确定最优协同拣选次序。本发明专利技术多旋转货架装置拣选作业优化方法，提升多旋转货架装置的协同作业效率，使得其在拣选批次、分批货品数量、转运时间间隔等复杂约束条件下，求取拥有最优执行效率和时效性的拣选路径。路径。路径。

【技术实现步骤摘要】
多旋转货架装置拣选作业优化方法


[0001]本专利技术涉及多旋转货架装置拣选优化
，具体涉及一种 多旋转货架装置拣选作业优化方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高与现代物流服务的快速发展，高效的 仓储装置、系统成为一种新的市场需求并适用于繁杂的物流管理中。 旋转货架以其周转速度快、存储密度大、出货效率高等优点常配置 于现代物流仓储系统，广泛用于种类、数量繁多货品的调度和管理。 同时在旋转货架协同作业时，优化货品拣选路径对于提升旋转货架 作业效率、仓储系统管理效能具有重要意义。
[0003]旋转货架拣选作业优化问题近似于动态非闭环旅行商问题，按 照研究对象可分为单旋转货架和多旋转货架。国内外学者通过建立 不同约束条件下的数学模型，利用蚁群算法、粒子群算法或启发式 融合算法等，研究了单旋转货架拣选问题，取得了诸多有意义的成 果。随着工业领域对货物存储量需求的提高，单旋转货架仓储系统 的扩容，带来了出货效率的大打折扣，极大限制了此类仓储系统的 应用。
[0004]多旋转货架装置由数个旋转货架组合而成、并列摆放，允许混 装各类货品，沿正、反方向任意转动。各个货架包含的储位大小相 同、数量不同，它采用整体驱动方式，驱动机构位于内部椭圆形区 域，并且对应一个堆垛机固定于出库一端，货物装载在拥有固定数 量的货品托盘中，通过托盘与回转链装置挂接完成水平转运。在进 行拣选作业时，多种类型的货物对应各个托盘在货架内允许混装， 控制台按照待拣选货物编号规划拣选路径，控制旋转货架和堆垛机 的运行，按照顺序在堆垛机处依次完成拣选作业。针对多旋转货架 下的拣选作业研究，一方面在求取最优拣选路径时以提升拣选效率 为主要目的，且约束条件单一，如堆垛机数量、货品种类等。但实 际拣选作业中，保证大规模货品的分类正确率同样重要，分批次、 定间隔的规律作业模式能够减少货品分类时的差错；另一方面，大 部分研究采用的规划方法随机因素多，时间复杂度较高，难以满足 时效性。
[0005]总之现有技术中，多旋转货架装置的货品拣选执行效率低，时 效性差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种多旋转货架 装置拣选作业优化方法，提升多旋转货架装置的协同作业效率，使 得其在拣选批次、分批货品数量、转运时间间隔等复杂约束条件下， 求取拥有最优执行效率和时效性的拣选路径。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所涉及的多旋转货架装置拣选作业优 化方法，包括如下步骤：
[0008]A)求取单一旋转货架的最优拣选次序；
[0009]B)通过所述步骤A)取得的最优拣选次序，计算各个旋转货架 的拣选时间集合；
[0010]C)根据所述拣选时间集合进行序列化转换得到拣选时间序列；
[0011]D)依据转运时间间隔和拣选时间序列，计算取得协同拣选次序；
[0012]E)搜索协同拣选次序中各个元素对应的旋转货架、货品，确定 货品所属的集合；
[0013]F)计算货品所属的集合对应的转运时间，累加得到总作业时间， 将其作为评价指标，从而确定最优协同拣选次序。
[0014]优选地，所述步骤A)中，由各个旋转货架上需求货品的初始 坐标G
n
，搜索确定各个货架的最优拣选次序 式中，n为货架序号，N为整体 装置的货架数量，m为货架n上目标类别货品的数量，t
m
为该货架上 最后一个货品的拣选时间；
[0015]所述步骤B)中，计算各个旋转货架的拣选时间集合I
n
， I
n
＝{t1,...,t
a
,t
b
,...,t
m
}，式中，t
a
,t
b
为两相邻时刻；
[0016]所述步骤C)中，若有为空集，计算拣选时间集合I
n
对应的拣选时间序列E
n
；
[0017]所述步骤D)中，计算协同拣选次序E
coop
，依据转运时间间隔 和拣选时间序列，组合得到
[0018]所述步骤E)中，搜索协同拣选次序E
coop
中各个元素对应的旋 转货架、货品，确定货品G所属的集合S
n
，且S
n
←
S
n
∪G，
[0019]所述步骤F)中，计算得到集合S
n
对应的转运时间，累加得到 总作业时间T
turn
，将其作为评价指标，若T
turn
(S
best
)>T
turn
(S
*
)，则 min T
turn
＝T
turn
(S
*
)，从而确定最优协同拣选次序，S
best
←
S
*
，式中， S
*
为对比序列，S
best
为最优序列。
[0020]优选地，所述步骤F)中，确定最优协同拣选次序，更新拣选任 务S，若length(S)≥U，式中，U为拣选任务要求的货品总数，结束， 否则返回步骤B)。
[0021]优选地，所述步骤C)中，根据单个最优拣选次序计算得到 无时间间隔约束的拣选作业时间，记为最短拣选时间，在拣选作业 规划时，顺序相邻的两个货品引入等待时间，将两者之间的拣选时 间间隔延长，且不能少于最小时间间隔，在参照转运时间间隔t0后， 给定一个时间间隔
△
t，根据对应的货品拣选时间，计算得到一个 等间隔的序列E＝[e1,e2,e3,...,e
m
]，在E中相邻两个元素对应的时刻存 在的时间间隔均为
△
t，其中第i个元素e
i
表示(i
‑
1)
△
t时刻，即t(e
i
)时 刻能够拣选的货品数量，有e
i
≥0，并且当e
i
≥2时，表示该时刻能够 进行多货齐运，从而将I
n
转换为元素值为正整数的拣选时间序列E
n
， 其中e1对应货品的初始拣选时刻t(e
i
)，t
a
、t
b
两相邻时刻间满足给定 的时间间隔
△
t，如果该转运时间间隔
△
t大于需求的转运时间间隔t0， 且符合L＝[(t
a
‑
t
b
)/t0]，表示t
a
、t
b
间还能以t0拣选L个货品，因此 需要在E
n
中补充L个0，表示能够与其他旋转货架进行组合来满足 协同转运。
[0022]优选地，所述步骤D)中，拣选时间集合I
n
转换成拣选时间序 列E
n...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旋转货架装置拣选作业优化方法，其特征在于：包括如下步骤：A)求取单一旋转货架的最优拣选次序；B)通过所述步骤A)取得的最优拣选次序，计算各个旋转货架的拣选时间集合；C)根据所述拣选时间集合进行序列化转换得到拣选时间序列；D)依据转运时间间隔和拣选时间序列，计算取得协同拣选次序；E)搜索协同拣选次序中各个元素对应的旋转货架、货品，确定货品所属的集合；F)计算货品所属的集合对应的转运时间，累加得到总作业时间，将其作为评价指标，从而确定最优协同拣选次序。2.根据权利要求1所述多旋转货架装置拣选作业优化方法，其特征在于：所述步骤A)中，由各个旋转货架上需求货品的初始坐标G
n
，搜索确定各个货架的最优拣选次序式中，n为货架序号，N为整体装置的货架数量，m为货架n上目标类别货品的数量，t
m
为该货架上最后一个货品的拣选时间；所述步骤B)中，计算各个旋转货架的拣选时间集合I
n
，I
n
＝{t1,...,t
a
,t
b
,...,t
m
}，式中，t
a
,t
b
为两相邻时刻；所述步骤C)中，若有骤C)中，若有为空集，计算拣选时间集合I
n
对应的拣选时间序列E
n
；所述步骤D)中，计算协同拣选次序E
coop
，依据转运时间间隔和拣选时间序列，组合得到所述步骤E)中，搜索协同拣选次序E
coop
中各个元素对应的旋转货架、货品，确定货品G所属的集合S
n
，且S
n
←
S
n
∪G，所述步骤F)中，计算得到集合S
n
对应的转运时间，累加得到总作业时间T
turn
，将其作为评价指标，若T
turn
(S
best
)>T
turn
(S
*
)，则minT
turn
＝T
turn
(S
*
)，从而确定最优协同拣选次序，S
best
←
S
*
，式中，S
*
为对比序列，S
best
为最优序列。3.根据权利要求2所述多旋转货架装置拣...

【专利技术属性】
技术研发人员：段军雨，芮万智，许金，贾正荣，郭鹏辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：