自动化立体仓库的拣选与储位分配优化

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1、自动化立体仓库的拣选与储位分配优化重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：赵海茹指导教师：黄勤教授兼职导师：潘云川高工学位类别：工程硕士（控制工程领域）重庆大学自动化学院二O一五年四月OptimizationofOrderPickingandStorageSlottinginAutomatedWarehouseAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByZhaoHairuSuper

2、visedbyProf.HuangQinPluralisticSupervisedbySen.Eng.PanYunchuanSpecialty：ME(ControlEngineeringField)CollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着现代科技和全球经济一体化的发展，现代物流己经是现代经济的重要组成部分，是工业化进程中最为经济合理的综合服务模式，是继节约资源和提高劳动生产率的第三利润源。自动化立体仓库

3、能极大地提高物流整体运行效率，在物流活动中占有举足轻重的地位。其中，良好的储位分配不仅可以充分利用有限空间，还可以减少货物存取和拣选所消耗的时间，提高货物的周转率和仓库的运行效率；合理的拣选路径不仅可以缩短拣选设备的行走路径和拣选时间，还可以减少拣选设备在拣选过程中的能源消耗，降低拣选成本，提升设备的使用率，减少资源的闲置和浪费。因此，研究自动化立体仓库的储位分配和拣选优化问题，对提高仓储作业的整体水平和提高企业的经济效益，具有很强的实用价值及意义。本文在已有研究的基础上，对自动化立体仓库的储位分配和拣选优化问题进行研究，主要做

4、的工作有以下几个方面：①阐述了自动化立体仓库的发展概况，分析了国内外对于储位分配和拣选作业优化问题的研究现状，论述了自动化立体仓库的相关计算理论，为后续的研究奠定了基础。②借助Flexsim仿真软件建立了自动化立体仓库的仿真模型，并以某配送中心的运作为例，建模仿真并分析了系统中各设备运行的合理性，从而为自动化立体仓库的储位分配和拣选优化研究提供了参考依据。③确定储位分配问题的研究对象是单元式货架，建立了以货物的出入库效率、货架的稳定性、货物之间的相关性为目标的多目标优化数学模型，针对多目标粒子群算法存在的缺点，从外部存档的更新、

5、粒子学习样本的选择和粒子的变异三个方面对该算法进行改进，分析了改进多目标粒子群算法的计算复杂度，并通过测试函数证明了改进多目标粒子群算法的有效性。④分析了拣选作业的流程和原理，阐明了拣选作业路径优化问题的实质是一种特殊的TSP问题，建立了以堆垛机拣选路径最短为目标的拣选路径优化模型，针对基本粒子群算法在求解单目标优化问题时存在的缺点，从惯性权重、加速度因子和全局最优位置三个方面进行改进，并通过测试函数证明了改进粒子群算法的优越性。⑤对于本文建立的储位分配优化模型和拣选路径优化模型，分别使用相应的改进算法进行实例的仿真计算，仿真结

6、果表明了模型的合理性和改进算法的有效性。关键词：自动化立体仓库，储位分配，拣选，多目标优化，粒子群算法，FlexsimI重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofmodernscienceandtechnologyandglobaleconomicintegration,modernlogisticshasbeenanimportantpartofmoderneconomy.Modernlogisticsisthemosteconomicandreasonableintegratedse

7、rvicemodeintheprocessofindustrialization.Itisthethirdsourceofprofitsaftersavingresourceandimprovinglaborproductivity.Automatedwarehousecangreatlyimprovetheefficiencyoftheoveralllogisticsoperationandplaysasignificantroleinthelogisticssystem.Goodstorageallocationcannot

8、onlymakefulluseofthelimitedspace,butalsoreducethetimeofaccessingandchoosinggoods,whichcanimprovethegoods’turnoverandwarehouse’opera