跨層穿梭車系統(tǒng)建模與優(yōu)化.pdf

1、傳統(tǒng)的物流倉儲與揀選系統(tǒng)主要以人工揀選為主，近年來由于新零售概念的興起與電商行業(yè)的飛速發(fā)展，客戶的在線訂單結(jié)構(gòu)逐漸傾向“小批量、多頻次”的特點。傳統(tǒng)的人工揀選十分耗時、耗力，因此，基于“貨到人”模式的自動化揀選系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
　　基于儲分一體的穿梭車系統(tǒng)，因其較高的靈活性和魯棒性備受研究者的關(guān)注。該系統(tǒng)分為多層和跨層穿梭車系統(tǒng)，本文將跨層穿梭車系統(tǒng)作為研究對象。在自動化揀選系統(tǒng)設(shè)計階段，設(shè)計人員大多數(shù)采用商業(yè)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，以

2、尋找最優(yōu)的設(shè)備配置。但系統(tǒng)涉及參數(shù)多、仿真難度大、仿真運(yùn)行過程十分耗時，成為設(shè)計中的一個瓶頸問題。另外，如何通過減少穿梭車和提升機(jī)的相互等待時間來提高系統(tǒng)效率的調(diào)度問題也是一個研究的難點。因此，本文通過對跨層穿梭車系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程深入研究，建立半開環(huán)排隊網(wǎng)絡(luò)模型，通過系統(tǒng)性能分析，求解系統(tǒng)最優(yōu)設(shè)備配置。針對任務(wù)調(diào)度難的問題，通過建立任務(wù)調(diào)度精準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型，獲得單時間窗內(nèi)批量訂單的最優(yōu)作業(yè)順序隊列。
　　首先，通過對跨層穿梭車系統(tǒng)取貨作業(yè)

3、流程分析，將穿梭車和提升機(jī)的運(yùn)動過程分為六個階段，結(jié)合訂單等待時間和穿梭車等待時間建立單訂單作業(yè)時間模型。通過對作業(yè)時間模型分析，描述了影響系統(tǒng)作業(yè)效率的因素。
　　其次，根據(jù)跨層穿梭車系統(tǒng)內(nèi)部的作業(yè)流程和作業(yè)時間建立半開環(huán)排隊網(wǎng)絡(luò)模型，在該模型中，穿梭車為訂單的服務(wù)機(jī)構(gòu)，提升機(jī)為穿梭車的服務(wù)機(jī)構(gòu)。采用近似平均值分析算法以及生滅過程分析求解半開環(huán)排隊網(wǎng)絡(luò)求得系統(tǒng)的性能參數(shù)，即穿梭車和提升機(jī)的利用率，單訂單平均完成時間。通過應(yīng)用MA