【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能物流，具体涉及一种柔性自动化仓库的货位分配优化方法。
技术介绍
1、进入21世纪以来，由于互联网信息技术的广泛应用，推动了全球经济的快速发展。同时也带动了物流行业的飞速发展。仓储作为物流管理的一个十分重要的核心环节，衔接了物流的各个环节。
2、柔性自动化仓库具体是一种链板自动化仓库，此种自动化仓库相比于一般固定货位的自动化仓库有诸多优势。一方面，其可动的链板既可以运输货物，也可以存储货物，提高了仓库存储的灵活性；另一方面，相比于一般固定货位仓库需要借助堆垛机去存取货物，可动的链板作为货位，使得仓库的运输效率得到了提升。可见，现代的物流不仅关注如何对货物进行合理的存储，更加重视如何提高仓储的作业效率，以及如何缩减仓储成本。
3、货位分配优化方法就是从这些关注点出发，通过综合考虑各种因素，合理分配货位，进而提高货物出入库的效率，减少仓储作业的时间等等。因此，为提高柔性自动化仓库的出入库效率以及货架的稳定性，有必要研究一种适合在柔性自动化仓库这种不同于一般普通自动化仓库的场景上应用的新型货位分配优化方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种出入库效率高、货架稳定性好的柔性自动化仓库的货位分配优化方法，具体通过以下技术方案得以实现：
2、一种柔性自动化仓库的货位分配优化方法，包括以下步骤：
3、s1、对柔性自动化仓库进行数学模型的抽象建立与分析；
4、s2、根据货物的初始储存信息以及出入库订单要求，建立
5、s3、根据全部货物质量，建立以货架稳定性最小化为优化目标的数学模型；
6、s4、根据上述s2和s3建立的数学模型，构建柔性自动化仓库的多目标货物分配数学模型；而后，采用改进的遗传算法对建立完成的柔性自动化仓库的多目标货位分配优化数学模型进行求解，最终获得货位分配优化的结果。
7、作为优选，所述步骤s1包括：
8、s1.1、根据柔性自动化仓库的机械结构特点，得到货架的基础信息；
9、s1.2、综合货架的基础信息，对柔性自动化仓库内的每一个货位进行唯一编号。
10、上述货位与货物是一对一的关系，一个货位储存一个货物。
11、作为优选，所述步骤s2包括：
12、s2.1、根据柔性自动化仓库的出入库订单的数据得到此仓库需要出入库货物信息；
13、s2.2、综合柔性自动化仓库的运行特点、货物的初始储存状态以及出入库货物信息，获得货物的出入库频率，而后以提高货物出入库效率的原则建立数学模型。
14、作为进一步优选，所述步骤s2.2建立的数学模型为：
15、
16、其中，vx表示链板在x轴方向上的运行速度；vy表示rgv在y轴方向上的运行速度；vz表示rgv在z轴方向上的运行速度；λij表示第i类、第j个货物的出入库频率；xij表示第i类、第j个货物的横坐标；yij表示第i类、第j个货物的纵坐标；zij表示第i类、第j个货物的纵向坐标；lx表示货位(链板)的长度；ly表示货位(链板)的宽度；lz表示储位的高度；m表示货物的种类个数；n表示每个种类的货物的数目；f1表示第一目标函数；min表示取目标函数最小值。
17、作为优选，所述步骤s3包括：
18、基于货物质量和货架重心，得到货架稳定性最小化计算模型为：
19、
20、其中，mij表示第i类、第j个货物的质量；zij表示第i类、第j个货物的纵向坐标；lz表示储位的高度；m表示货物的种类个数；n表示每个种类的货物的数目；f2表示第二目标函数；min表示取目标函数最小值。
21、作为优选，所述步骤s4包括：
22、s4.1、基于柔性自动化仓库的结构以及目标原则，构建柔性自动化仓库的多目标货位分配优化数学模型；
23、s4.2、采用改进的遗传算法对已经抽象完成的柔性自动化仓库的多目标货位分配优化数学模型进行求解，获得最优的货位分配优化结果。
24、作为进一步优选，所述步骤s4.1中柔性自动化仓库多目标货位分配优化数学模型为：
25、
26、优化模型的约束条件：
27、s.t:1≤xij≤k；1≤yij≤p；1≤zij≤q；
28、其中，xij、yij以及zij表示当前货物的空间坐标，k、p、q分别对应表示货架的最大排数、最大列数、最大层数。
29、作为进一步优选，所述步骤s4.2包括：
30、s4.2.1、构建适应度函数；结合柔性自动化仓库的实际运作特点，对已经抽象完成的柔性自动化仓库的多目标货位分配优化数学模型分配权重值μi，i＝1，2得到适应度函数如下：
31、minf(x,y,z)＝μ1minf1(x,y,z)+μ2minf2(x,y,z)
32、其中，0<μ1<1；0<μ2<1；μ1+μ2＝1；
33、s4.2.2、确定种群中个体被选择的概率，具体方法如下：
34、
35、其中，fi表示当前种群中第i个个体的适应度；fk表示累积个体的适应度；m表示种群的大小；pi表示个体的选择概率；pcum表示当前个体的累积概率；
36、s4.2.3、首先确定初代种群的大小，然后结合适应度函数以及个体被选择的概率、累积概率，通过经典的轮盘赌选择法，随机选择个体，组成新的种群；
37、s4.2.4、确定交叉、变异的操作；所述交叉为单点交叉；所述变异为根据常规已设定好的个体基因变异概率随机变异；
38、柔性自动化仓库的货物对货位具有独占性，对于每代种群中的个体的基因(货位)对于当前个体其他的基因都是唯一的，继而对个体之间的交叉操作除了需要设置交叉概率，还需要保证两个个体交叉完成后，保证交叉的基因相对于这个个体的其他基因依然是唯一的，所以选择单点交叉；变异操作根据常规已设定好的个体基因变异概率随机变异；
39、s4.2.5、二次优化；经过轮盘赌选择、单点交叉以及变异，产生新的种群，新旧种群经过适应度函数排列，取部分适应度低的种群。
40、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
41、1)本专利技术针对柔性自动化仓库储存纸板、空纸箱以及装有其他质量大的物品纸箱等货物质量差别大，出入库订单量多的技术问题，结合多目标货位分配优化原则，例如减少出入库时间，降低货架重心为目标建立多目标数学模型，比起单目标优化解决问题更加全面、有效。
42、2)本专利技术提出一种改进的遗传算法，能够很好的针对柔性自动化仓库的货物的货位进行合理的分配，使得仓库的储存效率更高，给企业节约时间成本，间接带来更高的效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种柔性自动化仓库的货位分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S2.2建立的数学模型为：
5.据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
6.根据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
7.根据权利要求6所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S4.1中柔性自动化仓库的多目标货位分配优化数学模型表示为：
8.根据权利要求7所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤S4.2包括：
【技术特征摘要】
1.一种柔性自动化仓库的货位分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
4.根据权利要求3所述的一种柔性自动化仓库的货位分配方法，其特征在于，所述步骤s2.2建立的数学模型为：
5.据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁建厦，童川，任晨昊，曹宗海，黄佳维，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。