【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于调度领域，更具体的说涉及一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略。
技术介绍
1、自动化仓储系统(automated storage/retrieval systems，as/rs)是当今现代仓储领域的重要组成部分，其综合性能在物流和供应链管理中发挥着至关重要的作用。as/rs系统旨在将存储、输送、拣选和管理过程整合为高效的一体化系统，以满足日益增长的生产需求和物流复杂性。随着全球物流系统的不断智能化升级，as/rs系统的工作效率和作业要求也不断提高。传统的智能立库出入库作业模式已经无法满足现代仓储环境的需求。针对上述问题，本专利技术提出了一种创新性的解决方案，旨在提高as/rs系统的性能和效率。核心在于as/rs系统的同轨双堆垛机，在执行出入库任务时采用了单一指令(single command，sc)和复合指令(dual command，dc)两种作业模式。选择正确的作业模式对系统的性能至关重要，然而，这也增加了系统管理的复杂性。当前，如何有效地调度同轨双堆垛机以最大程度地提高其工作效率仍然是一个具有挑战性的问题。
技术实现思路
1、本专利技术引入了一种面向智能利库的同轨双堆垛机智能调度优化策略。该策略不仅结合了sc和dc作业模式，还根据任务队列的特征和堆垛机的位置状态进行动态货位分配。可更加高效地存储和检索，最大程度地减少货物的移动距离和货位冲突。除了货位分配策略外，本专利技术还包括一种堆垛机调度优化算法。该算法考虑了同轨双堆垛机的运动特性和作业模式的切换，以
2、为了实现上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：所述的优化策略包括：
3、建立基于动态存储及复合作业模式下的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型；
4、建立货位分配与堆垛机调度联合优化模型；
5、通过基于多目标进化的同轨道双堆垛机智能调度优化求解算法，对上述模型进行求解。
6、进一步地，所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型假设如下：
7、1)同一巷道内的左右两台堆垛机属性参数均相同；
8、2)立库内所有货位/货架均为标准尺寸；
9、3)同一巷道两侧i/o台出入库订单信息已知，立库内已有货位信息已知。
10、进一步地，所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型包括：
11、堆垛机运行时间及距离计算；
12、堆垛机在执行订单的出入库任务时，其运行距离与时间直接影响as/rs系统的运行效率，因此需要对执行出入库任务的堆垛机的运行效果进行精确计算，计算过程如下：
13、在智能立库中的堆垛机其运行过程是右滑轨的水平运动和提升机的纵向运动组成的，因此在计算堆垛机的运动时从两个方向计算，同时，由于同轨双堆垛机的两台堆垛机分别隶属巷道两端的i/o台，因此分别对左右两侧堆垛机的运行距离分别进行计算；
14、进一步地，在混合作业任务当中，sc和dc的作业模式也不尽相同，针对不同的作业模型也需要分别展开计算。
15、进一步地，所述的货位分配与堆垛机调度联合优化模型；
16、根据as/rs系统运行需求，货位分配和堆垛机联合优化问题，要确保堆垛机执行出入库任务的时间和运行距离最短；
17、同时还需要考虑整体货架的稳定性已经库内货物的周转率因素对立库运行效率的影响；
18、因此建立目标函数对智能立库货位分配与堆垛机联合优化问题进行描述。
19、进一步地，所述的基于多目标进化的同轨道双堆垛机智能调度优化求解算法，采用基于广度搜索思想改进的nsga-iii算法，具体改进以下四个部分：
20、1)编码；
21、2)初始化种群；
22、3)自适应交叉和变异算子；
23、4)基于参考点的选择算子。
24、进一步地，所述的编码在csp和slap联合优化问题中，决策变量工包含两部分：即入库订单的货位分配和出库订单的堆垛机调度；采用整数编码的方式对模型的解进行定义。
25、进一步地，所述的初始化种群，基于广度优先搜索的思想设计一种初始化种群降维方法；
26、在初始化种群时首先通过随机初始策略生成csp初始化方案；进一步以上一订单为广度优先搜索的初始节点进行搜索以得到slap任务的初始解。
27、进一步地，所述的自适应交叉和变异算子，当种群中的个体适应度函数值趋于局部最优时，交叉和变异概率增加；
28、当种群中个体的适应度函数值相对较为分散时，交叉和变异概率则相对减小；
29、同时，适应度等级相对较差的个体其交叉和变异概率相对较高，适应度等级相对较低的个体，其交叉和变异概率则相对较低。
30、进一步地，所述的基于参考点的选择算子，引入基于参考点的选择算子对算法进行改进。
31、本专利技术有益效果：
32、本专利技术的多领域应用旨在提高as/rs系统的性能和效率，满足不断变化的物流需求和环境挑战，为多个行业提供高效的物流和仓储解决方案。
33、本专利技术引入了一种面向智能利库的同轨双堆垛机智能调度优化策略。该策略不仅结合了sc和dc作业模式，还根据任务队列的特征和堆垛机的位置状态进行动态货位分配。可更加高效地存储和检索，最大程度地减少货物的移动距离和货位冲突。除了货位分配策略外，本专利技术还包括一种堆垛机调度优化算法。该算法考虑了同轨双堆垛机的运动特性和作业模式的切换，以合理安排堆垛机的移动和任务执行顺序。通过减少不必要的等待时间和能源消耗，系统可以提高整个as/rs系统的性能。
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1.一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的优化策略包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型假设如下：
3.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型包括：
4.根据权利要求3所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：在混合作业任务当中，SC和DC的作业模式也不尽相同，针对不同的作业模型也需要分别展开计算。
5.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的货位分配与堆垛机调度联合优化模型；
6.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的基于多目标进化的同轨道双堆垛机智能调度优化求解算法，采用基于广度搜索思想改进的NSGA-III算法，具体改进以下四个部分：
7.根据权利要求6所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化
8.根据权利要求6所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的初始化种群，基于广度优先搜索的思想设计一种初始化种群降维方法；
9.根据权利要求6所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的自适应交叉和变异算子，当种群中的个体适应度函数值趋于局部最优时，交叉和变异概率增加；
10.根据权利要求6所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的基于参考点的选择算子，引入基于参考点的选择算子对算法进行改进。
...【技术特征摘要】
1.一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的优化策略包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型假设如下：
3.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的同轨双堆垛机货位分配和调度优化模型包括：
4.根据权利要求3所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：在混合作业任务当中，sc和dc的作业模式也不尽相同，针对不同的作业模型也需要分别展开计算。
5.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的货位分配与堆垛机调度联合优化模型；
6.根据权利要求1所述的一种智能立体库同轨道双堆垛机智能调度优化策略，其特征在于：所述的基于多目标进化的同轨道双堆垛机智能调度优化求...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘楠，韩宇航，马文宇，赵健伟，陈世云，王敏童，贾现广，肖仁鑫，吕英英，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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