双区型仓库拣选路径优化研究
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双区型仓库拣选路径优化研究
双区型仓库拣选路径优化研究
孕蚤糟噪蚤灶早 砸燥怎贼蚤灶早 孕则燥遭造藻皂 蚤灶 圆原遭造燥糟噪 宰葬则藻澡燥怎泽藻
佘智勇 员袁圆 庄健敏 圆 翟旭平 员
渊员 上海大学通信与信息工程学院袁上海 圆园员圆员园曰圆 中国科学院上海高等研究院袁上海 圆园员圆员园冤
摘要院针对双区型仓库的布局特点袁结合传统的启发式优化算法与动态规划思想袁提出一种适用于双区型仓库的拣选 路径优化算法遥 首先袁介绍现有启发式算法和最优化算法的优点与不足曰然后袁详细描述了改进型算法的实现过程曰最后袁通 过与 杂 形启发式算法尧 最大间隙算法和最优化算法的比较袁 表明所设计的算法可以减少拣选作业的总路程且路径模式简 单袁具有良好的实用性和参考价值遥
图 员 双区型仓库平面图 圆 双区型仓库路径优化算法
针对双区型仓库布局的特点袁 本文设计的路径优化算法根 据待拣选商品的分布特点动态选择不同的优化算法院
员冤若待拣选商品只存在于区域 员 或区域 圆 两者之一袁则只 采用最大间隙策略拣选遥
圆冤若待拣选商品同时分布于区域 员 和区域 圆袁则视商品的 分布情况袁采用最大间隙或动态规划方法遥 首先袁针对每个区域 采用最大间隙或动态规划方法获得拣选路径曰然后袁将两区域的 路径拼接为完整的路径遥
文献咱猿暂和文献咱源暂分别针对单区型和双区型仓库设计了基 于动态规划方法的最优路径优化算法遥 然而最优的路径模式在 实际作业中不太符合拣选人员的正常工作逻辑袁 所以在实际作 业中几乎没有被采用遥 在实际作业中袁通常采用启发式方法来优 化拣选路径遥 文献咱源原缘暂的研究结论表明袁双区型仓库比单区型 仓库在提高拣选效率方面具有很大的帮助遥 现实应用中的仓库 大多属于双区或多区型仓库袁考虑到双区型仓库的代表性袁本文 选择该类型仓库作为研究对象袁并设计了相应的路径优化算法遥
图 员 虚线部分描述了双区型仓库环境下最大间隙策略的拣 选路径袁限于篇幅袁本文不对其进行详细的描述袁具体细节可以 参考文献咱员园暂遥 本文主要介绍基于动态规划的单区域路径优化 算法袁 然后结合动态规划与最大间隙算法实现了双区域仓库的 路径优化算法遥 圆援员 单区域动态规划路径优化算法
为了描述单区域动态规划路径优化算法的原理袁 以图 员 区 域 圆 为例袁设 阅员越员袁阅圆越员援缘袁阅猿越猿袁将其以无向加权图的形式 描述袁如图 圆 所示袁其中空心圆节点代表待拣选商品袁边的权代 表相邻两节点的距离遥
针对双区型仓库的布局特点袁 结合最大间隙算法和动Fra Baidu bibliotek规 划思想袁本文设计了一种新的路径优化算法遥 员 问题描述
双区型仓库一般由一定数量等长的拣选巷道组成袁 巷道两 侧的货架上存放着待拣取的商品袁横向有三条过道袁拣选人员可 以通过横向过道从一个拣选巷道进入另一个拣选巷道袁 图 员 为 双区型 员园 巷道仓库平面图袁每个巷道有 圆园 个储位遥整个仓库被 中间的横向过道划分为两个区域袁分别记为区域 员 和区域 圆袁每 个区域有一个前向过道和一个后向过道袁 且区域 员 的后向过道 为区域 圆 的前向过道袁阅藻责燥贼 为仓库的工作台袁每个小方块代表 一个商品储位袁灰色方块为待拣取的商品位置遥 拣选路径优化问 题可描述为院如何安排商品的拣选次序袁使拣选人员从工作台出 发袁依次拣选完所需商品袁最后回到工作台的总行走路程最短遥
文献咱远原怨暂将路径优化问题建模为旅行商问题袁分别采用 遗传算法和蚁群算法对模型求解袁 获得拣选路径的总路程接近 或等于最短总路程袁然而这些方法获得的路径模式复杂袁不适用 于实际的应用需求遥 文献咱员园暂针对多区型仓库设计了 杂 形启发 式算法和最大间隙算法袁 获得了模式简单袁 易于实施的拣选路 径袁具有一定的实用价值遥
叶工业控制计算机曳圆园员愿 年第 猿员 卷第 源 期
圆援员援员 符号定义 遭躁 巷道 躁 与后向过道的交点 葬躁 巷道 躁 与前向过道的交点 蕴遭躁 拣选完 躁 巷道后拣选人员位于 遭躁 蕴葬躁 拣选完 躁 巷道后拣选人员位于 葬躁
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程尧 前一个状态尧 由前一个状态到当前状态的转移路径遥 符号 野原原冶表示无此状态遥 由最终状态 蕴葬员园 可逆向获得最优拣选路径袁 表 员 中用下划线表示袁该路径对应图 员 中实线部分路径盂寅榆遥
关键词院路径规划袁动态规划袁双区型仓库 粤遭泽贼则葬糟贼押悦燥灶泽蚤凿藻则蚤灶早 贼澡藻 造葬赠燥怎贼 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 圆 原遭造燥糟噪 憎葬则藻澡燥怎泽藻熏贼澡蚤泽 责葬责藻则 责则燥责燥泽藻泽 葬 责蚤糟噪蚤灶早 则燥怎贼蚤灶早 葬造早燥则蚤贼澡皂 憎澡蚤糟澡 蚤泽 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 燥责贼蚤皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬灶凿 凿赠灶葬皂蚤糟 责则燥早则葬皂皂蚤灶早 蚤凿藻葬援云蚤则泽贼造赠熏贼澡藻 葬凿增葬灶贼葬早藻泽 葬灶凿 凿蚤泽葬凿增葬灶贼葬早藻泽 燥枣 贼澡藻 藻曾蚤泽贼蚤灶早 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 葬造早燥则蚤贼澡皂泽 葬灶凿 燥责贼蚤皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬则藻 蚤灶贼则燥凿怎糟藻凿援杂藻糟燥灶凿造赠熏贼澡藻 蚤皂责造藻皂藻灶贼葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 蚤皂责则燥增藻凿 葬造早燥则蚤贼澡皂 蚤泽 凿藻泽糟则蚤遭藻凿援云蚤灶葬造造赠熏遭赠 糟燥皂责葬则蚤灶早 憎蚤贼澡 杂原泽澡葬责藻 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 葬造早燥则蚤贼澡皂熏皂葬曾蚤皂怎皂 早葬责 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬灶凿 燥责贼蚤鄄 皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂援 运藻赠憎燥则凿泽押责葬贼澡 责造葬灶灶蚤灶早熏凿赠灶葬皂蚤糟 责则燥早则葬皂皂蚤灶早熏圆原遭造燥糟噪 憎葬则藻澡燥怎泽藻
仓库的日常管理中袁 拣选作业是一项重要而劳动密集型的 作业过程袁其作业成本约占仓库管理成本的 缘园豫咱员暂遥 拣选作业是 指根据客户的订单要求袁 将顾客所订购的商品从仓库中挑选出 来尧打包发货的过程遥 在拣选作业中袁拣选人员的行走时间占总 拣选时间的绝大部分袁文献咱圆暂的研究结果表明袁有效的路径优 化策略可以减少 猿缘豫的行走时间遥
双区型仓库拣选路径优化研究
双区型仓库拣选路径优化研究
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摘要院针对双区型仓库的布局特点袁结合传统的启发式优化算法与动态规划思想袁提出一种适用于双区型仓库的拣选 路径优化算法遥 首先袁介绍现有启发式算法和最优化算法的优点与不足曰然后袁详细描述了改进型算法的实现过程曰最后袁通 过与 杂 形启发式算法尧 最大间隙算法和最优化算法的比较袁 表明所设计的算法可以减少拣选作业的总路程且路径模式简 单袁具有良好的实用性和参考价值遥
图 员 双区型仓库平面图 圆 双区型仓库路径优化算法
针对双区型仓库布局的特点袁 本文设计的路径优化算法根 据待拣选商品的分布特点动态选择不同的优化算法院
员冤若待拣选商品只存在于区域 员 或区域 圆 两者之一袁则只 采用最大间隙策略拣选遥
圆冤若待拣选商品同时分布于区域 员 和区域 圆袁则视商品的 分布情况袁采用最大间隙或动态规划方法遥 首先袁针对每个区域 采用最大间隙或动态规划方法获得拣选路径曰然后袁将两区域的 路径拼接为完整的路径遥
文献咱猿暂和文献咱源暂分别针对单区型和双区型仓库设计了基 于动态规划方法的最优路径优化算法遥 然而最优的路径模式在 实际作业中不太符合拣选人员的正常工作逻辑袁 所以在实际作 业中几乎没有被采用遥 在实际作业中袁通常采用启发式方法来优 化拣选路径遥 文献咱源原缘暂的研究结论表明袁双区型仓库比单区型 仓库在提高拣选效率方面具有很大的帮助遥 现实应用中的仓库 大多属于双区或多区型仓库袁考虑到双区型仓库的代表性袁本文 选择该类型仓库作为研究对象袁并设计了相应的路径优化算法遥
图 员 虚线部分描述了双区型仓库环境下最大间隙策略的拣 选路径袁限于篇幅袁本文不对其进行详细的描述袁具体细节可以 参考文献咱员园暂遥 本文主要介绍基于动态规划的单区域路径优化 算法袁 然后结合动态规划与最大间隙算法实现了双区域仓库的 路径优化算法遥 圆援员 单区域动态规划路径优化算法
为了描述单区域动态规划路径优化算法的原理袁 以图 员 区 域 圆 为例袁设 阅员越员袁阅圆越员援缘袁阅猿越猿袁将其以无向加权图的形式 描述袁如图 圆 所示袁其中空心圆节点代表待拣选商品袁边的权代 表相邻两节点的距离遥
针对双区型仓库的布局特点袁 结合最大间隙算法和动Fra Baidu bibliotek规 划思想袁本文设计了一种新的路径优化算法遥 员 问题描述
双区型仓库一般由一定数量等长的拣选巷道组成袁 巷道两 侧的货架上存放着待拣取的商品袁横向有三条过道袁拣选人员可 以通过横向过道从一个拣选巷道进入另一个拣选巷道袁 图 员 为 双区型 员园 巷道仓库平面图袁每个巷道有 圆园 个储位遥整个仓库被 中间的横向过道划分为两个区域袁分别记为区域 员 和区域 圆袁每 个区域有一个前向过道和一个后向过道袁 且区域 员 的后向过道 为区域 圆 的前向过道袁阅藻责燥贼 为仓库的工作台袁每个小方块代表 一个商品储位袁灰色方块为待拣取的商品位置遥 拣选路径优化问 题可描述为院如何安排商品的拣选次序袁使拣选人员从工作台出 发袁依次拣选完所需商品袁最后回到工作台的总行走路程最短遥
文献咱远原怨暂将路径优化问题建模为旅行商问题袁分别采用 遗传算法和蚁群算法对模型求解袁 获得拣选路径的总路程接近 或等于最短总路程袁然而这些方法获得的路径模式复杂袁不适用 于实际的应用需求遥 文献咱员园暂针对多区型仓库设计了 杂 形启发 式算法和最大间隙算法袁 获得了模式简单袁 易于实施的拣选路 径袁具有一定的实用价值遥
叶工业控制计算机曳圆园员愿 年第 猿员 卷第 源 期
圆援员援员 符号定义 遭躁 巷道 躁 与后向过道的交点 葬躁 巷道 躁 与前向过道的交点 蕴遭躁 拣选完 躁 巷道后拣选人员位于 遭躁 蕴葬躁 拣选完 躁 巷道后拣选人员位于 葬躁
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程尧 前一个状态尧 由前一个状态到当前状态的转移路径遥 符号 野原原冶表示无此状态遥 由最终状态 蕴葬员园 可逆向获得最优拣选路径袁 表 员 中用下划线表示袁该路径对应图 员 中实线部分路径盂寅榆遥
关键词院路径规划袁动态规划袁双区型仓库 粤遭泽贼则葬糟贼押悦燥灶泽蚤凿藻则蚤灶早 贼澡藻 造葬赠燥怎贼 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 圆 原遭造燥糟噪 憎葬则藻澡燥怎泽藻熏贼澡蚤泽 责葬责藻则 责则燥责燥泽藻泽 葬 责蚤糟噪蚤灶早 则燥怎贼蚤灶早 葬造早燥则蚤贼澡皂 憎澡蚤糟澡 蚤泽 遭葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 燥责贼蚤皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬灶凿 凿赠灶葬皂蚤糟 责则燥早则葬皂皂蚤灶早 蚤凿藻葬援云蚤则泽贼造赠熏贼澡藻 葬凿增葬灶贼葬早藻泽 葬灶凿 凿蚤泽葬凿增葬灶贼葬早藻泽 燥枣 贼澡藻 藻曾蚤泽贼蚤灶早 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 葬造早燥则蚤贼澡皂泽 葬灶凿 燥责贼蚤皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬则藻 蚤灶贼则燥凿怎糟藻凿援杂藻糟燥灶凿造赠熏贼澡藻 蚤皂责造藻皂藻灶贼葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 蚤皂责则燥增藻凿 葬造早燥则蚤贼澡皂 蚤泽 凿藻泽糟则蚤遭藻凿援云蚤灶葬造造赠熏遭赠 糟燥皂责葬则蚤灶早 憎蚤贼澡 杂原泽澡葬责藻 澡藻怎则蚤泽贼蚤糟 葬造早燥则蚤贼澡皂熏皂葬曾蚤皂怎皂 早葬责 葬造早燥则蚤贼澡皂 葬灶凿 燥责贼蚤鄄 皂蚤扎葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂援 运藻赠憎燥则凿泽押责葬贼澡 责造葬灶灶蚤灶早熏凿赠灶葬皂蚤糟 责则燥早则葬皂皂蚤灶早熏圆原遭造燥糟噪 憎葬则藻澡燥怎泽藻
仓库的日常管理中袁 拣选作业是一项重要而劳动密集型的 作业过程袁其作业成本约占仓库管理成本的 缘园豫咱员暂遥 拣选作业是 指根据客户的订单要求袁 将顾客所订购的商品从仓库中挑选出 来尧打包发货的过程遥 在拣选作业中袁拣选人员的行走时间占总 拣选时间的绝大部分袁文献咱圆暂的研究结果表明袁有效的路径优 化策略可以减少 猿缘豫的行走时间遥