一种存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法技术

本发明专利技术涉及一种存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法。本方法考虑到工业现场的实际情况，依据要优化的目标建立了带约束条件的多目标优化模型。由于多目标之间存在一定的矛盾，本发明专利技术结合pareto思想，采用禁忌搜索算法对该模型进行求解，并针对禁忌搜索算法自身的一些不足本发明专利技术对此进行了改进：一方面为解空间构造可行的初始解，并对其邻域结构进行了改进，另一方面采用惩罚策略使其在搜索过程中能够跳出局部最优。最终求出兼顾多个目标的pareto优化解。本发明专利技术不仅改善了产品的质量，而且提高了生产效率，取得了多目标优化的良好效果，具有很高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化立体仓库
，更进一步涉及。
技术介绍
随着自动化技术和工业生产的不断进步，自动化立体仓库系统AS/RS (AutomatedStorage and Retrieval System)在20世纪90年代左右开始在生产制造企业中得到运用。仓库调度系统中，需优化目标往往一般有多个，并且它们之间往往有一定的矛盾，在使其中的一个目标得到优化的同时，会导致另一个或另一些目标的削弱。这在一定程度上使自动化立体仓库系统的功能不能得到有效的发挥。截止目前，学者考虑的工业生产仓库调度问题仍局限在单目标优化问题上，比如Maria et al. (Variable neighborhood search for order batching in a warehouse,Journal of Operational Research, 2009)运用变邻域搜索算法对出入仓库的批处理顺序进行优化求解，以使出入库的总时间最短；Jian et al. (A correlated storage locationassignment problem in a si`ngle block mult1-aisles warehouse considering BOMinformation, International Journal of Production Research, 2010)米用分段启发式算法对相关的产品进行存储位置分配，以使拣选路径最短。这种情况已经不能满足企业现实生产的需要。本专利技术结合实际工业生产中的多目标优化问题进行了认真的分析研究，提出了一种自动化立体仓库调度多目标优化方法。它兼顾多个目标进行优化，一方面使仓库的利用率以及生产效率得到提高，另一方面也使产品的质量得到保证。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于改进禁忌搜索算法的存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法，提高企业生产效率和产品质量。为了实现上述目的，本专利技术的构思是本专利技术以堆垛机载货容量、入库起点、出库终点为约束条件，以出入库路径及与出入库延时时间相关的产品质量品质为优化目标，把自动化立体仓库调度优化抽象成带约束的多目标优化问题。采用改进的禁忌搜索算法对该多目标优化问题进行求解。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案 一种基于改进禁忌搜索算法的自动化立体仓库调度多目标优化方法(ImpiOvedMult1-objective Tabu Search Algorithm, IMTS),其特征在于包括如下步骤 (1)对工业现场存在的一些约束及要优化的目标进行分析，并抽象成数学模型，该工业生产过程生产的产品对出入仓库的时间有一定的要求，因而出入库时间的延时程度将对产品质量产生一定的影响； (2)令pareto解集Ρ= 0,禁忌表Γ￡=0 ； (3)构建可行的初始解*%,并令当前解β￡ =S0 ,, 首先对要入库和出库的产品进行出入库配对分组，以满足现场的各种约束条件，从而构建出可行的初始解％; (4)产生当前解K的可行邻域#( )； (5)遍历任一由步骤(4)得到的邻域解如果禁忌对象次*) 11；，则根据pareto解的定义更新P=PUM ,并把屬* )加入Ι ,并记录廣治加入II的次数ρβκ φ};否则不更新P (6)如果在搜索过程中，连续10代pareto解没有得到更新，则启用惩罚策略，使搜索跳出局部最优。(7)如果搜索没有达到最大迭代次数，则从pareto未选择过的解集P中随机选择一个解作为当前解 I，并返回步骤4 ;否则,停止搜索,并输出pareto解。更进一步地，所述步骤(I)中建立的优化模型是基于以下考虑建立的3)出入库延时对不同工艺的产品的影响程度不同基于节能降耗的目的对堆垛机出入库路径进行优化，因而得出优化的目标包括产品的质量以及产品出入库路径，其数学模型表示如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法，其特征在于如下具体步骤：（1）对工业现场存在的约束及要优化的目标进行分析，并抽象为数学模型；（2）令pareto解集????????????????????????????????????????????????，禁忌表；（3）构建可行的初始解，并令当前解，；（4）产生当前解的可行邻域；（5）遍历任一，如果禁忌对象，则根据pareto解的定义更新，并把加入；否则不更新；（6）如果在搜索过程中，连续10代pareto解没有得到更新，则启用惩罚策略，使搜索跳出局部最优；（7）如果搜索没有达到最大迭代次数，则从选择的pareto解集中随机选择一个解作为当前解，并返回步骤（4）；否则，停止搜索，并输出pareto解。2012105474607100001dest_path_image001.jpg,233244dest_path_image002.jpg,2012105474607100001dest_path_image003.jpg,395235dest_path_image004.jpg,2012105474607100001dest_path_image005.jpg,456732dest_path_image006.jpg,2012105474607100001dest_path_image007.jpg,678766dest_path_image008.jpg,2012105474607100001dest_path_image009.jpg,91293dest_path_image010.jpg,2012105474607100001dest_path_image011.jpg,59904dest_path_image012.jpg,2012105474607100001dest_path_image013.jpg,241487dest_path_image013.jpg,368843dest_path_image006.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法，其特征在于如下具体步骤 (1)对工业现场存在的约束及要优化的目标进行分析，并抽象为数学模型； (2)令pareto 解集 J = :0,禁忌表 Γ￡=0 ； (3)构建可行的初始解％,并令当前解K, P二； (4)产生当前解&的可行邻域1( ()； (5)遍历任一eeJV(i|),如果禁忌对象廣，则根据pareto解的定义更新P = PUM,并把加入IX ;否则不更新P ； (6)如果在搜索过程中，连续10代pareto解没有得到更新，则启用惩罚策略，使搜索跳出局部最优； (7)如果搜索没有达到最大迭代次数，则从选择的pareto解隼P中随机选择一个解作为当前解eC，并返回步骤(4);否则,停止搜索,并输出pareto解。2.根据权利要求1所述的存储时间受限的自动化立体仓库调度多目标优化方法，其特征在于所述步骤(I)中所建立的数学模型是基于以下考虑建立的2出入库延时对不同工艺的产品的影响程度不同基于节能降耗的目的对堆垛机出入库路径进行优化，因而得出优化的目标包括产品的质量以及产品出入库路径，其数学模型表示如下3.根据权利要求1所述的存储时间受限的自动化立体仓库调...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓丽，杨文强，费敏锐，陈息坤，王朝夕，瞿俊俊，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：