摘要:为了提高多载具自动化存取系统整体进出库效率,分析了多载具自动化存取系统的运作特点,建立了同时考虑货位分配和拣选路径的集成优化模型。模型以最小化单位指令周期的行程时间为优化目标,最后设计了两阶段禁忌搜索算法求解该问题。不同货位规模和不同载具数量的数值实验结果表明两阶段禁忌算法获得的行程时间较初始解有至少40%的改善,而且与分别优化的方法相比行程时间也能降低7%~23%。
关键词:集成优化;多载具;自动化存取系统;货位分配;拣选路径
配送领域中自动化存取系统(AutomatedStorage and Retrieval System,简称AS/RS)货位分配优化关注指令周期内为待存货物分配合适空货位以及为待取货物选择合适取货货位(待取的货物可能存放在多个货位上),以提高出入库效率。单载具AS/RS一次行程最多访问两个货位,货位分配和拣选路径(行程内货位访问的顺序)的关联度较弱,单独优化货位分配即能取得较好成效,但是多载具(multi-shuttle)AS/RS拥有多个载具(大于等于2个),一次行程可以同时存放和取出多个货物单元,行程内访问的货位数将大大增加。如果仍然单独优化货位分配,将难以从整体上提高进出库效率。
货位分配的已有研究着重于单载具AS/RS货位分配优化[1,2]和man-on-board(person-on-board)系统(即拣选人员在存取设备上完成存取货作业,存取设备可以穿越不同的通道行走)货位分配优化研究[3-5],但仅关注为入库货物寻找最优货位存放,主要考虑货物周转率、保持货架稳定上轻下重、货物相关性等因素,少量文献[6, 7]同时考虑了存货货位和取货货位的优化,但大部分忽略了取货货位的分配优化。多载具AS/RS控制优化文献较少,集中在存取指令作业调度排序[8, 9]和吞吐能力仿真[10]上,从集成角度对多载具AS/RS货位分配和拣选路径规划的优化还未见研究。
本文针对多载具AS/RS的特点,以配送领域为应用背景,从集成优化的角度对多载具AS/RS的货位分配和拣选路径问题进行研究。