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自动化立体仓库出/入库调度优化及仿真研究

作　者: 伍仲明
导　师: 蔡文学
学　校: 华南理工大学
专　业: 物流工程与管理
关键词: 自动化立体仓库 货位分配 取货指令排序 仿真评价
分类号: F253.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 223次
引　用: 1次
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内容摘要


自动化立体仓库是现代物流配送和柔性生产系统的重要组成部分,提升自动化立体仓库的存取效率对加快物资流通,保证准时生产有重大意义。本文研究单元货格式立体仓库的出入库调度问题,重点研究对象是堆垛机作业和货位管理办法,目标是提高货物存取效率,降低仓储管理成本。本文围绕货位分配问题开展研究工作,分别研究了静态货位分配和动态货位分配问题。静态货位分配面向日常货位管理,根据货物属性及存放规则调整货物与货位的关系,使得货物的存放合理化。本文研究静态货位分配,以提高货物存取效率、先入先出和货架上轻下重为指导原则,分别结合货物周转率、存放时间和重量建立三个子目标函数。对于多目标优化问题的求解,本文通过赋权值将多目标问题单目标化,并设置货位交换判断条件,使得货位在迭代过程中不变得到优化。通过实验证明,这样的求解方法可以简捷地使三个目标都得到较好的优化。动态货位分配面向实时存取作业,以缩短存取时间和提高存取效率为目标,包括为入库货物选取空货位和为出库货物选取出库货位。本文研究动态货位分配问题,以堆垛机作业时间为目标建立数学模型。对模型的求解,本文设置了NN、STT和MD三种算法,并设计遗传算法(GA)求解,对四种算法进行对比,从求解结果和算法运行时间两方面作评价。通过实验验证,STT算法的求解结果近似于GA,而且运算时间大大减少。STT是一种较为合理的在线调度算法。本文在NN和STT算法的基础上提出改进的方法。为了提高存取效率,考虑取货指令排序,定义了存取货位间的模糊距离,通过模糊距离的优化实现指令排序优化。为了避免货物过期存放,考虑货物的存放时间约束,设置变权函数实现存取效率和存放时间的平衡。为了验证改进算法的有效性,文中设计了仿真实验进行评价,通过对不同货物类型、货区布局、存取批次批量、堆垛机停留点和带存放时间约束等6种情况下算法的效率对比,改进算法均能取得较好结果。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章 绪论  11-25
  1.1 研究背景与意义  11-12
    1.1.1 研究背景  11-12
    1.1.2 研究意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-23
    1.2.1 堆垛机作业  13-16
    1.2.2 货位管理  16-23
    1.2.3 研究的不足  23
  1.3 本文的研究内容  23-24
  1.4 本章小结  24-25
第二章 AS/RS基本假设  25-30
  2.1 AS/RS组成  25-26
  2.2 行程时间  26-27
  2.3 货位管理  27-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 AS/RS静态货位分配  30-40
  3.1 仓管原则  30-31
  3.2 数学模型  31-32
  3.3 求解方法  32-35
  3.4 实验结果  35-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章 AS/RS动态货位分配  40-54
  4.1 问题描述  40-42
  4.2 数学模型  42-43
  4.3 准则法求解  43-46
  4.4 遗传算法求解  46-50
    4.4.1 初始化  46-48
    4.4.2 适应度函数  48
    4.4.3 选择  48
    4.4.4 交叉  48-49
    4.4.5 变异  49
    4.4.6 求解过程  49-50
  4.5 算法评价  50-53
  4.6 本章小结  53-54
第五章 改进的动态货位分配  54-61
  5.1 取货指令排序  54-57
    5.1.1 模糊距离  54-56
    5.1.2 应用举例  56-57
  5.2 存放时间约束  57-60
    5.2.1 变权函数  57-59
    5.2.2 应用举例  59-60
  5.3 本章小结  60-61
第六章 仿真评价  61-80
  6.1 情况1  61-67
  6.2 情况2  67-70
  6.3 情况3  70-72
  6.4 情况4  72-75
  6.5 情况5  75-77
  6.6 情况6  77-79
  6.7 本章小结  79-80
结论  80-82
参考文献  82-86
附录  86-88
攻读硕士学位期间取得的研究成果  88-89
致谢  89

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中图分类: > 经济 > 经济计划与管理 > 物资经济 > 物资企业经营与管理 > 物资经济现代化管理
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