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原文传递一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法

专利名称：	一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法
摘要：	本发明公开了一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，首先，确定仓储系统的配置优化所涉及的多个优化目标和决策变量；然后，根据仓储作业方式以及决策变量，建立各个优化目标的数学模型；最后，根据建立的各个优化目标的数学模型，建立资源配置多目标优化模型，利用多目标优化方法对决策变量进行求解，结合求解结果对仓储系统的配置进行优化；本发明通过分析影响仓储系统投资成本和运营成本及仓储系统吞吐量的相关设计变量，建立多目标优化模型，对仓储系统中的资源配置进行优化，为企业在初期规划仓库时的设计提供有力依据，降低企业的投资成本及物流费用，提高密集仓储系统的运行效率，从而提高企业经济效益。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	陕西科技大学
发明人：	杨玮;王婷
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910149788.5
公开号：	CN109677830A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	徐文权
分类号：	B65G1/04(2006.01);B;B65;B65G;B65G1
申请人地址：	710021 陕西省西安市未央区大学园1号
主权项：	1.一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、确定仓储系统资源配置优化所涉及的多个优化目标和决策变量；步骤2、根据步骤1中确定的决策变量，建立仓储系统资源配置优化所涉及的各个优化目标的数学模型；步骤3、根据步骤2建立的各个优化目标的数学模型，建立仓储系统资源配置多目标优化模型，求解多目标优化模型，得到求解结果；根据求解结果对仓储系统的配置进行优化；其中，仓储系统资源配置多目标优化模型的数学表达式为： min f(X)＝min{f1(X),f2(X)}；其中，min f(X)为仓储系统资源配置多目标优化模型，f1(X)为仓储系统平均吞吐时间，f2(X)为仓储系统总成本；Q(X)为仓库容量，Qmin为仓库最小容量；X为决策参数，Xl和Xu分别为决策参数X的上下界；L为单元货架层数、C为货架列数、R为货架排数、N为单元货架数；S为穿梭车数；vA为货物升降机的最大运行速度，aA为货物升降机的加速度；vB为穿梭车升降机的最大运行速度，aB为穿梭车升降机的加速度；vy为穿梭车主通道运行方向的最大运行速度，ay为穿梭车主通道运行方向的加速度；vx为穿梭车货物巷道运行方向的最大运行速度，ax为穿梭车货物巷道运行方向的加速度。 2.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，步骤1中的仓储系统资源配置的决策变量包括货架三维尺寸规格、可跨层作业穿梭车数量和设备运动参数。 3.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，步骤1中的优化目标包括仓储系统吞吐能力最大和系统成本最小，系统吞吐能力为仓储系统平均吞吐时间的倒数。 4.根据权利要求3所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，仓储系统吞吐能力最大模型为仓储系统平均吞吐时间最小化模型，仓储系统平均吞吐时间最小化模型的数学表达式为： min f1(X)＝min TSB-CS/RS(L,C,R,N,S,vA,aA,vB,aB,vx,ax,vy,ay) 其中，TSB-CS/RS为仓储系统平均吞吐时间，λSB-CS/RS为仓储系统一小时的吞吐能力，E(DCC)single-SB-CS/RS为单元仓储货架系统的平均吞吐时间，k为单个作业周期内任务交易次数，N为单元货架数。 5.根据权利要求4所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，系统采用双命令周期作业模式时，单个作业周期内任务交易次数k＝2。 6.根据权利要求4所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，单元仓储货架系统平均吞吐时间E(DCC)single-SB-CS/RS的数学表达式为：其中E(DCC)lift-A货物升降机平均吞吐时间；其中E(DCC)SB为穿梭车执行一次DCC模式下的平均吞吐时间。 7.根据权利要求6所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，穿梭车执行一次DCC模式下的平均吞吐时间E(DCC)SB的数学表达式为：其中，P(DCC1)、P(DCC2)、P(DCC3)、P(DCC4)分别为穿梭车执行DCC1模式、DCC2模式、DCC3模式、DCC4模式的概率，E(DCC1)SB、E(DCC2)SB、E(DCC3)SB、E(DCC4)SB分别为穿梭车执行DCC1模式、DCC2模式、DCC3模式、DCC4模式的的平均作业时间，wcell为单元货格宽度，lcell为单元货格长度，hcell为单元货格高度，tp/s-B为穿梭车升降机装/卸穿梭车时间，tp/s为穿梭车装/卸货物时间，tc为穿梭车转换行驶方向时间。 8.根据权利要求6所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，货物升降机在DCC模式下的平均行程时间E(DCC)lift-A的数学表达式为： E(DCC)lift-A＝2·E(TS)lift-A+E(TB)lift-A+4·tp/s-A 其中，E(TS)lift-A为货物升降机单程行程预期行驶时间，E(TB)lift-A为货物升降机两目标间行程预期行驶时间，tp/s-A为货物升降机装/卸货物时间。 9.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，min f2(X)为企业总成本最小化模型的数学表达式为： min f2(X)＝min CSB-CS/RS(L,C,R,N,S,vA,aA,vB,aB,vx,ax,vy,ay) CSB-CS/RS＝CI-SB+CEC-SB 其中，CI-SB为系统初始投资成本，CEC-SB为系统运营能耗成本。 10.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车式密集仓储系统资源配置优化方法，其特征在于，步骤3中采用NSGA-II算法对多目标优化模型进行优化求解，得到Pareto最优解集。
所属类别：	发明专利