一种集中式多层货架四向车调度系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及货架负载均衡技术领域，提出了一种集中式多层货架四向车调度系统及方法，该系统包括：参数采集模块，用于获取每个仓位的货物重量；负载分数计算模块，用于根据货物重量，计算每个仓位的负载分数，生成按单位时间间隔线性存储的负载分数表；调度模块，用于根据负载分数表，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，基于调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。本发明专利技术将采集到的每个仓位的货物重量转换为负载分数并纳入到四向车调度的目标量中，以最小化虚拟总路径来确定调度策略，通过将多层货架负载均衡的过程融合在了四向车的调度过程中，解决了现有技术中货架负载均衡存在的成本高、效率低的问题。效率低的问题。效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种集中式多层货架四向车调度系统及方法


[0001]本专利技术涉及货架负载均衡
，尤其是一种集中式多层货架四向车调度系统及方法。

技术介绍

[0002]集中式多层货架是一种用于存储和管理物品的系统。该系统由多个层级组成，每个层级上可以有多个货架，用于放置物品。然而，由于集中式多层货架在实际使用过程中因为四向车的调度算法或者货架入库习惯，货架可能出现负载不平衡现象，即某些货架上的货物较多某些货架上的货物较少，导致某些货架的负担过重，长时间的负担过重会影响货架的稳定性和使用寿命。因此，利用合适的手段均衡货架的负载可以提高货架系统的稳定性和使用效率，确保各个货架的负载在合理范围内，并延长货架的使用寿命。
[0003]现常用货架负载均衡方法为通过重量传感器或其他货架监测设备来获取与货架负载有关的数据，以所采集到的数据为判断依据将一部分负载从过载的货架转移到负载较轻的货架上，以达到负载均衡的效果。但在负载转移步骤中，现有方法采用人工或四向车以指定任务形式进行转移，具体为检测到某些区域负载过重，控制台向工作人员发出指令，工作人员使用设备将货物按照需求进行转移，这一方式存在成本高的缺陷。若在转移过程中指定四向车进行转移，则会先停止四向车原有的调度计划，待实施完货物转移后再恢复原有调度，这一方式存在效率低的缺陷。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术问题，本专利技术提供一种集中式多层货架四向车调度系统及方法，旨在解决现有技术中货架负载均衡存在的成本高、效率低的问题。
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种集中式多层货架四向车调度系统，包括：
[0006]参数采集模块；
[0007]负载分数计算模块；
[0008]调度模块；
[0009]其中，所述参数采集模块用于获取每个仓位的货物重量；
[0010]其中，所述负载分数计算模块用于根据所述货物重量，计算每个仓位的负载分数，生成按单位时间间隔线性存储的负载分数表；
[0011]其中，所述调度模块用于根据所述负载分数表，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，基于所述调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。
[0012]可选的，所述负载分数计算模块，具体包括：
[0013]负载分数计算单元；
[0014]负载分数表生成单元；
[0015]其中，所述负载分数计算单元用于基于所述货物重量和超载阈值，确定超负载比例，并根据超负载比例在预设等级分数列表中的等级，获得负载分数；
[0016]其中，所述负载分数表生成单元用于每隔单位时间将获得的每个仓位的负载分数线性存储至所述仓位对应的负载分数表中。
[0017]可选的，所述超负载比例和所述负载分数的表达式，具体为：
[0018][0019][0020][0021]其中，为超负载比例，为货物重量与超载阈值的差值，为第N个仓位的货物重量，为超载阈值，为负载分数。
[0022]可选的，所述调度模块，具体包括：
[0023]数据读取子模块；
[0024]优化子模块；
[0025]其中，所述数据读取子模块用于读取负载分数表中的有效负载分数，所述有效负载分数为负载分数表中最新的若干个负载分数；
[0026]其中，所述优化子模块用于根据有效负载分数，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，并基于所述调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。
[0027]可选的，所述优化子模块，具体包括：
[0028]虚拟路径计算单元；
[0029]问题求解启发单元；
[0030]其中，虚拟路径计算单元用于根据每个仓位到其他任意一个仓位的有效负载分数和欧氏距离，计算每个仓位到其他任意一个仓位的虚拟路径距离；
[0031]其中，问题求解启发单元用于基于每个仓位到其他任意一个仓位的虚拟路径距离，确定每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率。
[0032]可选的，所述虚拟路径距离和所述调度概率的表达式，具体为：
[0033][0034][0035]其中，为仓位到仓位的虚拟路径距离，为仓位和仓位的有效负载分数的平均值，为仓位和仓位的欧式距离，为从仓位到仓位的调度概率，和为超参数，为仓位到仓位的信息素，N为仓位数量，k为第k个仓位，τik为仓位i到仓位k的信息素。
[0036]可选的，所述优化子模块，还包括：
[0037]监督启发单元；
[0038]其中，所述监督启发单元用于基于每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，根据每个仓位和两个相邻仓位的前一调度步骤，确定每个仓位的当前调度步骤。
[0039]可选的，根据每个仓位和两个相邻仓位的前一调度步骤，确定每个仓位的当前调度步骤的表达式，具体为：
[0040][0041]其中，代表第步仓位的解，和为仓位和的第步的解，仓位和与仓位相邻，为0
‑
1的随机值。
[0042]可选的，所述优化子模块，还包括：
[0043]本地搜索单元；
[0044]问题求解单元；
[0045]其中，所述本地搜索单元用于在当前调度路径中反转任意一对不相邻的两个仓位以获取新调度路径；
[0046]其中，所述问题求解单元用于根据虚拟总路径，判断当前调度路径和新调度路径中的较短路径，循环执行获取新调度路径与较短路径判断，直至获得最短调度路径作为最终的调度策略；
[0047]其中，虚拟总路径的表达式，具体为：
[0048][0049][0050]其中，为虚拟总路径，为仓位和仓位的有效负载分数的平均值，为仓位和仓位的欧式距离，为判断函数。
[0051]本专利技术的第二方面，提供了一种集中式多层货架四向车调度方法，包括：
[0052]获取每个仓位的货物重量；
[0053]根据所述货物重量，计算每个仓位的负载分数，生成按单位时间间隔线性存储的负载分数表；
[0054]根据所述负载分数表，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，基于所述调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。
[0055]本专利技术的有益效果在于：提出了一种集中式多层货架四向车调度系统及方法，将采集到的每个仓位的货物重量转换为负载分数，将负载分数纳入到四向车调度的目标量中，提出了虚拟路径长度，并以最小化虚拟总路径来确定调度策略，通过将多层货架负载均衡的过程融合在了四向车的调度过程中，解决了现有技术中货架负载均衡存在的成本高、效率低的问题。
附图说明
[0056]图1为本专利技术所提供的集中式多层货架四向车调度系统的结构示意图；
[0057]图2为本专利技术所提供的集中式多层货架四向车调度方法的流程示意图。
[0058]附图标记：
[0059]10
‑
参数采集模块；20
‑
负载分数计算模块；30
‑
调度模块。
具体实施方式
[0060]下面将结合本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集中式多层货架四向车调度系统，其特征在于，包括：参数采集模块；负载分数计算模块；调度模块；其中，所述参数采集模块用于获取每个仓位的货物重量；其中，所述负载分数计算模块用于根据所述货物重量，计算每个仓位的负载分数，生成按单位时间间隔线性存储的负载分数表；其中，所述调度模块用于根据所述负载分数表，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，基于所述调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。2.根据权利要求1所述的集中式多层货架四向车调度系统，其特征在于，所述负载分数计算模块，具体包括：负载分数计算单元；负载分数表生成单元；其中，所述负载分数计算单元用于基于所述货物重量和超载阈值，确定超负载比例，并根据超负载比例在预设等级分数列表中的等级，获得负载分数；其中，所述负载分数表生成单元用于每隔单位时间将获得的每个仓位的负载分数线性存储至所述仓位对应的负载分数表中。3.根据权利要求2所述的集中式多层货架四向车调度系统，其特征在于，所述超负载比例和所述负载分数的表达式，具体为：；；；其中，为超负载比例，为货物重量与超载阈值的差值，为第N个仓位的货物重量，为超载阈值，为负载分数。4.根据权利要求1所述的集中式多层货架四向车调度系统，其特征在于，所述调度模块，具体包括：数据读取子模块；优化子模块；其中，所述数据读取子模块用于读取负载分数表中的有效负载分数，所述有效负载分数为负载分数表中最新的若干个负载分数；其中，所述优化子模块用于根据有效负载分数，生成每个仓位到其他任意一个仓位的调度概率，并基于所述调度概率以最小化虚拟总路径为目标，确定调度策略。5.根据权利要求4所述的集中式多层货架四向车调度系统，其特征在于，所述优化子模块，具体包括：虚拟路径计算单元；
问题求解启发单元；其中，虚拟路径计算单元用于根据每个仓位到其他任意一个仓位的有效负载分数和欧氏距离，计算每个仓位到其他任意一个仓位的虚拟路径距离；其中，问题求解启发单元用于基于每个仓位到其他任意一个仓位的虚拟路径距离，确定每...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，李勇，
申请(专利权)人：四川普鑫物流自动化设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：