基于遗传算法的双区型仓库人工拣货路径优化

Ｃ ＋ ＋程序 进行仿 真实 验 ， 以快速 获得 任意订 单 中所有 待拣 货 物 的拣 取顺 序 ， 计算 出最 短
路 程 。仿 真结 果表 明 ， 将 考虑 拣货 车容 量限 制 的情 况下 求 得 的最 优 路 径 与未 考 虑拣 货 车 容量 限制 的情 况下 求得 的最优 路径 进行 对 比 ， 结果 拣货 的先后 次 序完全 不 同 ， 说 明考虑 运
传 算法 求取 最优 路径 。仿 真结果 验证 了建 模 的实用 合理性 及遗 传算 法 的有效性 。
收 稿 日期 ：２ ｏ １ ３— ０ ８一ｏ １
基 金项 目 ：国 家 自然科 学 基金 项 目资 助 （ ７ ０ ６ ７ １ ０ ５ ７ ） ；ｔ ｌ ｌ 东 省 自然 科 学 基 金 项 目资 助 （ Ｚ Ｒ２ ０ １ ０ Ｇ Ｍ０ ０ ６ ） 作者简介 ： 孙慧 （ １ ９ ８ ６一 ） ， 女， 江苏徐州人 ， 硕士研究生 ， 主要 研 究方 向 为物 流 与供 应 链 管 理 。
配 送 中心 的商 品 ， 必须 先按 照客 的订 单进 行拣 取 ， 配货 后 才能 最 终送 到 客 户手 中 。调 查 显示 ， 在 标 准
仓储 系统 中 ， 订单 拣货 过程 的劳 动量 占配送 中心所有 作业 的半 数 以上 ， 耗 用成本 也 占仓库 所有 运营 成本 的大
部分 ， 所 以解决 拣货 路径 优化 问题 ， 对于企 业 降低拣 货作 业 成本 及 拣货 作 业 效率 及 竞 争 力具 有 重要 意 义。 １ ９ ７ ６年 ， Ｓ ．Ｓ ａ ｈ ｎ ｉ 等人 ｌ ２ 证 明了仓储 分 配 问题 是 ＮＰ一 完全 问题 ， 之 后研 究 者 开始 对仓 储 分 配启 发 式算 法 进 行研 究 。Ｆ ｅ ｌ ｉ ｘ Ｔ ． Ｓ ．Ｃ ｈ ａ ｎ等人 从 仓库 分 区 、 货 品分类 分 区等 存储 分 配策 略 和优 化 订 单 等方 面 进行 研 究 ， 使拣货 作 业在仓 储合 理布 局情 况下 获得更 高效 率 ； Ｒ ．Ｄ ｅ Ｋｋ ｅ ｒ 等 人 将 存 储 分配 策 略 与路 径选 择 策 略相 结 合， 采 用计 算机仿 真 方法探 讨 了提高 仓库运 作效 率 的途径 ； Ｔ．Ｌ ｅ Ｄｕ ｃ 等 人 建 立 了估 计 拣货 巡 回行 走距 离 平均 值 的概率模 型 ， 并提 出 了一 种 双选择 交换 启发式 算 法来解 决仓 储 的分 区问题 ； 李诗珍 等 人ｌ ６ 研 究 了基 于 聚类 分析 的 汀单 分批 拣货 方法 ， 为 了获得 最短 拣货 行走 距 离 ， 基 于 订单 分批 问题 建立 数 学模 型 ， 并 转 化 为 聚 类 问题进 行求解 ， 提出 了多种 相似 系数 的计算 方法 ， 求 得 了订单 分 批 问题 的近 优解 ； 李 艳 茹［ 探讨 了拣 货策
第 ２ ９卷 第 １ 期
２ ０ １ ４年 ３ 月
青 岛大学学 报 （ 工程 技术版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＩ ＮＧＤＡＯ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｅ＆Ｔ）
Ｖ ０１ ． ２９ ＮＯ ．１
Ｍａ ｒ ．２ ０ １ ４
文章 编 号 ：１ ０ ０ ６ ９ ７ ９ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ ０ ７ ８—０ ５ ；Ｄ Ｏ Ｉ ：ｌ ０ ． １ ３ ３ ０ ６ ｌ ＿ １ ０ ０ ６ ９ ７ ９ ８ ． ２ ０ １ ４ ． ０ Ｌ ０ １ ７
略 对拣货 效率 和服 务水平 的影 响 ， 考 虑 客户订 单 的实 时性 ， 合 理安 排订 单拣选 顺序 ， 以顾 客 满意度 为 目标 ， 采
片 Ｊ 遗 传算 法求 解 ； 李 振等 人 将 拣货 路 径 优化 问题 先 转 化 成 旅行 商 问题 （ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｌ ｅ ｍａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ， Ｔ Ｓ Ｐ ）
问题 ， 在 不考 虑拣 货车 承载量 约束前 提 下 ， 采 用小 生境 遗传算 法求 取拣 货作 业 的最 优路 径 。王宏 等人 对 双
型仓库 的拣 货路 径优 化 问题进行 了研 究 ， 并 研究 一单 多 车拣 货 路径 优 化 问题 ， 考 虑拣 货 车 容量 的限 制 ， 要 求 每个货 物存 放点 所需拣 取 的货 品量不 超过 车载 量 （ 即单 次 拣取 货 物量 小 于 车载 ） 。实 际上 ， 顾 客对 每 种货
基于遗传算法的双 区型仓库人工拣货路径优化
孙 慧 ，张 柯 ，张 富金 ，张纪 会
（ 青 岛大学复 杂性科 学研 究所 ，山 东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ） 摘要 ： 为 获取捡 货作 业 的最优 路 径 ， 本 文 以某 配送 中心 双 区型仓 库 中人 丁拣 货 作 业 为研 究对象 ， 探 讨 了订单批 量处 理和拣 货路 径优 化 问题 ， 建立 了拣 货车容 量受 限的 Ｔ Ｓ Ｐ模 型 ， 并基 于遗传 算法 ， 设计 一种 启 发式 算 法 对拣 货 路 径进 行 优 化处 理 ， 同时 ， 应 用 Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ ６ ． ０
载量 是有 效 的 ， 且更 符合 实 际情 况 。该研 究 不但 提 高拣 货 效 率 ， 而 且节 约 各项 成 本 ， 对 现
实 仓库 的拣货 作业 具有 实 际应用价 值 。 关 键词 ： 人 工拣货 ；车载 量 限制 ；路径 优化 ； 遗 传算 法
中图分 类号 ： Ｆ ２ ５ ３ ． ４ ：０ ２ ２ ４ 文献标 识码 ： Ａ
品的需 求量 是随机 的 ， 且待 拣 的货 品在 储位 中呈 离散分 布 ， 对于 一批订 单 ， 每个货 位 点 的待 拣货 品量 不确 定 ，
可 能会 出现 某些货 位 的待拣 货 品量很 少 ， 而 另一 些货位 中的待拣 货 品量非 常 巨大 ， 导 致一个 货位 点需 要 多次
往 返才 能拣 取完毕 。因此 ， 本文 以双 区型货 架式 仓库 为研 究对象 ， 建 立拣 货车容 量 受限 的 Ｔ Ｓ Ｐ模 型 ， 并 用 遗