一种货物处理方法、系统、装置、存储介质及电子设备与流程

1.本发明涉及仓储技术领域，具体而言，涉及一种货物处理方法、系统、装置、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.在现代自动化轻型搬运设备子仓中，搬运设备作为一种仓库自动化拣选器械可进行订单生产。例如，在仓库进行出库作业时，通过一定的算法调度搬运设备行驶到某些货架旁，搬运设备将所需容器(内部装有货物)搬运至站点处并投放至在站点对接的传输设备上，容器沿传输设备向下游传输，在下游会有工人从容器中拣出订单所需的货物。
3.在每天工人停工之后至第二天工人开工之前(比如凌晨这段时间)，传输设备上的货物是没有工人进行拣货操作的(即仓库没有进行出库作业)，搬运设备可利用这段无人工作的时间对仓库中的容器进行某些预处理，以提高第二天开工后仓库的出库效率。上述预处理主要包括两种方式：其一是理货，即利用搬运设备将货架上的容器的位置分布整理为适宜出库的状态；其二是预出库，即利用搬运设备预先将要出库的容器投放到与站点对接传输设备上。
4.在现有技术中，或者控制全部的搬运设备都用于理货，这将导致传输设备上的部分区域未放置任何容器，开工后工人将有一段时间无法进行拣货操作，使得仓库的生产效率降低；或者控制全部的搬运设备都用于预出库，这将导致传输设备上放满了将要出库的容器，全部的搬运设备也都装满了将要出库的容器，搬运设备将失去理货能力，开工后货架上的容器的位置分布并不适宜出库，同样使得仓库的生产效率降低。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种货物处理方法、系统、装置、存储介质及电子设备，以改善上述技术问题。
6.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例提供一种货物处理方法，应用于控制设备，所述方法包括：在两轮出库作业的间隔期间，控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务。
8.在上述方法中，首先充分考虑了仓库的实际作业情况，在两轮出库作业的间隔期间(如前一天出库作业结束之后至后一天出库作业开始之前)进行搬运设备调度，使得方法的执行不至于影响正式的出库作业；其次控制搬运设备分时段执行理货任务及预出库任务，一方面调整了仓库中容器的位置分布，使得调整后容器的位置分布更适于出库，另一方面又向传输设备上投放仓库中的容器，使得仓库开工后工人无需等待直接就可以从传输设备上执行拣货操作，从而最大化地利用了搬运设备的能力，显著提高了仓库的生产效率。
9.在第一方面的一种实现方式中，所述控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出
库任务，包括：控制所述搬运设备执行所述理货任务；在所述理货任务执行完后，控制所述搬运设备执行所述预出库任务。
10.在上述实现方式中，先控制搬运设备进行理货，然后再在理货的基础上控制搬运设备进行预出库，由于理货本就是为了方便容器出库，而预出库时搬运设备执行的操作和正式出库时并没有明显区别(主要是作业时间上的区别)，所以在预出库时可以利用搬运设备理货的成果，提高预出库效率。另外，当搬运设备执行完了理货任务后再执行预出库任务，搬运设备自身的载货空间(如背篓)可以完全用于装载需要预出库的容器(而不必再用于理货)，使得更多的容器能够纳入预出库范围。
11.在第一方面的一种实现方式中，在前一轮出库作业结束之后，以及在所述控制搬运设备执行所述理货任务之前，所述方法还包括：控制所述搬运设备切换至闲置状态，当所述搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务。
12.在搬运设备处于闲置状态时可以对搬运设备进行充电、检修等操作，以使搬运设备能够持续稳定工作。
13.在第一方面的一种实现方式中，所述控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，包括：确定位于两轮出库作业之间的理货时间段以及预出库时间段；在所述理货时间段内控制所述搬运设备执行所述理货任务，以及，在所述预出库时间段内控制所述搬运设备执行所述预出库任务。
14.在上述实现方式中，可以先对两轮出库作业之间的时间段进行规划，确定其中的理货时间段和预出库时间段，然后按照时间段的规划情况进行搬运设备的调度。
15.在第一方面的一种实现方式中，确定预出库时间段，包括：根据所述传输设备上能够放置的容器的数量以及所述搬运设备上能够装载的容器的数量确定所述预出库任务的总数量；其中，每个预出库任务对应于将一个容器投放至所述传输设备上或装载至所述搬运设备上的作业；根据所述预出库任务的总数量以及每个出库任务的平均完成时间计算所述预出库时间段的时长。
16.对于预出库，可以优先将容器投放到传输设备上，若传输设备上已经没有空位则可以将容器装载到搬运设备上，所以根据传输设备上能够放置的容器的数量以及搬运设备上能够装载的容器的数量就可以确定预出库任务的总数量，再根据预出库任务的总数量以及每个出库任务的平均完成时间就可以估算预出库时间段的时长。其中，由于预出库和正式出库在操作上并没有明显区别(主要是作业时间上的区别)，所以在上面直接采用每个出库任务的平均完成时间参与估算。
17.在第一方面的一种实现方式中，所述传输设备上能够放置的容器的数量根据所述传输设备上未放置有容器的距离以及所述传输设备上相邻容器之间的安全距离进行计算。
18.仓库进行出库作业时，传输设备持续向下游传送装有货物的容器，一旦仓库停工，传输设备上可能还有剩余的容器(这些容器在仓库下次开工时才会被处理)，因此传输设备上只有部分区域是可以用于放置预出库的容器的，传输设备上未放置有容器的距离可以通过设置检测容器用的传感器得到。安全距离是仓库对传输设备上传输的容器的一种要求，相邻的容器不宜靠得太近，要保持一定的距离。
19.在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：确定位于两轮出库作业之间的闲置时间段；其中，在所述闲置时间段内所述搬运设备处于不执行出库任务的闲置状态，所
述闲置时间段、所述理货时间段以及所述预出库时间段依次衔接，且所述理货时间段的起点为前一轮出库作业的结束时间点，所述预出库时间段的终点为后一轮出库作业的开始时间点；确定理货时间段，包括：根据两轮出库作业的间隔时长、所述闲置时间段的时长以及所述预出库时间段的时长确定所述理货时间段的时长。
20.闲置时间段可由用户预先指定，预出库时间段则可以根据当时仓库中的情况进行计算(如前面的实现方式中给出的算法)，这两段时间确定后，自然就可以推导理货时间段的长度。
21.在第一方面的一种实现方式中，所述在所述理货时间段内控制所述搬运设备执行所述理货任务之前，所述方法还包括：确定所述理货时间段的时长不小于预设时长。
22.若理货时间段太短，则不仅无法完成理货，还有可能浪费搬运设备资源，所以不如放弃本次理货，并且在一些可选方案中，若放弃理货，还可以提前向搬运设备下发预出库任务。
23.在第一方面的一种实现方式中，在控制搬运设备执行理货之前，所述方法还包括：利用启发式算法生成所述理货任务。
24.启发式算法是一类算法的统称，这类算法使得在可接受的计算成本内去搜寻某个问题最好的解，但不一定能保证所得的可行解是最优解。对于仓库中大量的容器而言，存在大量不同的理货方案，从而可以利用启发式算法搜索一种较好的理货方案，在有限的搬运设备资源、有限的理货时间内达到较好的理货效果。
25.在第一方面的一种实现方式中，所述利用启发式算法生成所述理货任务，包括：获取参考布局分数；从多种候选的理货方案中确定出使得所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标理货方案，基于所述目标理货方案生成所述理货任务；其中，所述仓库中容器的布局分数与所述仓库中容器的位置分布适于出库的程度正相关。
26.上述实现方式中采用仓库中容器的布局分数评估理货效果，根据理货后预期的布局分数与参考布局分数的关系选择目标理货方案，从而有利于搜索出较好的理货方案。其中，参考布局分数可以是当前仓库中容器的布局分数，可以是某个历史时刻或时段内仓库中容器的布局分数，可以是某个预设的固定分数，其设置方式多样，赋予了选择目标理货方案极大的灵活性。
27.在第一方面的一种实现方式中，所述参考布局分数是指所述仓库中的容器在位置分布调整前的对应的布局分数，所述预设关系是指所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数相对于调整前提升最多。
28.上述实现方式中选择使得仓库中的容器在理货后的布局分数相对于理货前提升最多的理货方案作为目标理货方案，有利于使理货达到最佳效果(指最适于出库)。
29.在第一方面的一种实现方式中，在所述基于所述目标理货方案生成所述理货任务之后，所述方法还包括：判断是否满足理货结束条件，若不满足所述理货结束条件，则继续确定新的目标理货方案，基于所述新的目标理货方案生成新的理货任务。
30.理货可以分成多轮进行，每一轮理货都在上一轮理货的基础上不断优化仓库中容器的位置分布，使得仓库中容器的位置分布越来越适于出库。另外，分轮次进行理货也充分考虑了搬运设备载货能力的限制，增强了方案的实用性。
31.在第一方面的一种实现方式中，所述确定新的目标理货方案，包括：在确定所述理货任务的完成进度已经达到预设进度时，确定所述新的目标理货方案；其中，在所述理货任务的完成进度达到所述预设进度时，所述理货任务尚未全部完成。
32.可以在每一轮的理货任务执行完后，才开始进入下一轮理货流程。但也可以在每一轮的理货任务尚未执行完时(但已执行了预设进度)就提前开始下一轮理货流程，原因在于有的容器整理起来可能较慢(例如，该容器位置偏远)，如果等上一轮理货彻底完成后才开始执行下一轮理货流程，可能导致理货效率不高，而如果允许每一轮理货在时间存在一定程度的重叠，则有利于充分利用有限的理货时间段。
33.在第一方面的一种实现方式中，所述搬运设备在理货时间段内执行所述理货任务，所述理货结束条件包括：所述理货时间段已经结束，或者，在所述理货时间段未结束时已达到理货目标。
34.若理货时间段已经结束则不会再生成新的理货任务，但有时理货时间段尚未结束，但理货目标已经达成。例如，仓库中容器的布局分数已经达到了事先设定的目标分数，继续理货虽然可能提高布局分数，但提高程度非常有限，反而消耗搬运设备的电能，得不偿失；又例如，无论采取哪种候选的理货方案，容器的布局分数都无法进一步提高，等等。
35.在第一方面的一种实现方式中，通过以下方式计算所述仓库中容器的布局分数，包括：计算所述仓库中容器的热度以及货位的热度；其中，所述仓库中容器的热度与该容器中装有的货物适于出库的程度正相关，所述仓库中货位的热度与该货位适于被用作存放待出库容器的程度正相关；基于所述仓库中容器的热度以及存放有容器的货位的热度计算所述仓库中容器的布局分数。
36.理货的总体目标是使得更适于出库的容器被移动至更适于出库的货位存放，从而在出库(或预出库)时搬运设备搬运这些容器会比较方便。由于容器中装有货物，因此一个容器是否适于出库可以指容器中的货物是否适于出库，并可以通过容器的热度来量化表示；而一个货位是否适于出库可以指该货位是否适于存放待出库的容器，并可以通过货位的热度来量化表示。
37.在第一方面的一种实现方式中，所述仓库中容器的热度与该容器中装有的货物被后一轮出库作业中的订单命中的件数正相关；和/或，所述仓库中货位的热度与该货位与各出库站点的距离的均值负相关；其中，所述出库站点与所述传输设备对接。
38.若一个容器中被订单命中的货物件数较多，表明该容器中的货物可以满足较多的订单，从而可以在出库时可以优先考虑该容器(容器热度较高)；若一个货位距离站点较近，表明存放在该货位上的容器在出库时需移动的距离较短，从而在出库时可以优先考虑该货位上的容器(货位热度较高)。
39.在第一方面的一种实现方式中，计算货位与各出库站点的距离的均值采用调和平均。
40.若一个货位与站点的距离非常近，调和平均由于取倒数的关系可以突出该货位的热度。
41.在第一方面的一种实现方式中，所述仓库中共有u个容器以及v个货位，u为不大于v的正整数，所述基于所述仓库中容器的热度以及存放有容器的货位的热度计算所述仓库中容器的布局分数，包括：将所述u个容器的热度按照其排序映射为1至u之间的整数，以及，
将所述v个货位的热度按照其排序映射为1至v之间的整数；计算所述仓库中每个容器的热度映射值与存放该容器的货位的热度映射值之差的绝对值，并将对应于所述u个容器计算得到的u个绝对值之和作为所述仓库中容器的布局分数。
42.按照上述方式进行热度值映射，可以将容器的热度和货位的热度的计量单位统一，使得二者可以进行差值计算，计算得到的布局分数取值也比较合理。
43.在第一方面的一种实现方式中，所述从多种候选的理货方案中确定出使得所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标理货方案，基于所述目标理货方案生成所述理货任务，包括：从所述仓库的空闲货位中确定出至少一组空闲货位，以及从所述仓库的容器中确定出至少一组容器，并分别计算将各组容器从当前所在货位移动至所述至少一组空闲货位时，所述仓库中的各组容器对应的至少一个布局分数；其中，每组空闲货位包括k个空闲货位，每组容器包括k个容器,k为正整数；确定所述至少一个布局分数中与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标布局分数，基于与所述目标布局分数对应的k个空闲货位以及k个容器生成k个理货任务；其中，每个理货任务对应于将一个容器移动至一个空闲货位上存放的作业。
44.在上述实现方式中，将一组容器(k个)从当前所在货位移动至一组空闲货位(k个)上存放即对应于一种候选的理货方案，由于k个容器以及k个空闲货位存在多种选择(例如，可以遍历选择)，所以可以形成多种候选的理货方案。执行这些候选的理货方案后容器的布局分数中与参考布局分数的大小满足预设关系的布局分数就是目标布局分数，目标布局分数对应的候选理货方案就是要搜索的目标理货方案。
45.第二方面，本技术实施例提供一种货物处理方法，应用于搬运设备，所述方法包括：接收控制设备下发的理货任务以及预出库任务；其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务；在两轮出库作业的间隔期间，分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务。
46.在第二方面的一种实现方式中，所述分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务，包括：执行所述理货任务；在所述理货任务执行完后，执行所述预出库任务。
47.在第二方面的一种实现方式中，所述方法还包括：接收控制设备下发的状态切换指令；在前一轮出库作业结束之后，以及在所述执行所述理货任务之前，所述方法还包括：根据所述状态切换指令切换至闲置状态，当所述搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务。
48.第三方面，本技术实施例提供一种货物处理系统，包括：控制设备，用于执行第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法；至少一台搬运设备，用于执行第二方面或第二方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
49.第四方面，本技术实施例提供一种货物处理装置，配置于控制设备，所述装置包括：控制模块，用于在两轮出库作业的间隔期间，控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务。
50.第五方面，本技术实施例提供一种货物处理装置，配置于搬运设备，所述装置包括：任务接收模块，用于接收控制设备下发的理货任务以及预出库任务；其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传
输设备上投放的任务；任务执行模块，用于在两轮出库作业的间隔期间，分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务。
51.第六方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行第一方面、第二方面或两方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
52.第七方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器以及处理器，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器读取并运行时，执行第一方面、第二方面或两方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
附图说明
53.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
54.图1示出了本技术实施例提供的一种货物处理系统的结构示意图；
55.图2示出了本技术实施例提供的一种货物处理方法的流程图；
56.图3示出了本技术实施例提供的一种货物处理方法的时间段划分图；
57.图4示出了本技术实施例提供的一种货物处理装置的功能模块图；
58.图5示出了本技术实施例提供的另一种货物处理装置的功能模块图；
59.图6示出了本技术实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
60.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
61.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.图1示出了本技术实施例提供的货物处理系统的结构示意图，参照图1，该货物处理系统10至少包括控制设备110以及至少一台搬运设备120(图中仅示出一台)，控制设备110和搬运设备120之间建立有通信连接，从而控制设备110可以向搬运设备120下发任务和/或控制指令，控制搬运设备120的行为。搬运设备120可以部署在仓库中，而控制设备110则可以部署在仓库中也可以部署在远程。
63.其中，控制设备110用于执行本技术实施例提供的货物处理方法。该方法的详细步骤将在阐述图2时说明。控制设备110可能是实体设备，例如pc机、笔记本电脑、平板电脑、服务器、嵌入式设备等，也可能是虚拟设备，例如虚拟机、虚拟化容器等。并且，控制设备110也不限于单台设备，也可以是多台设备的组合或者大量设备构成的一个或多个集群。
64.搬运设备120主要用于在所述控制设备110的控制下移动仓库中的容器。在本技术的方案中，容器则泛指某种能够容纳货物的装置，比如桶、盒子、箱子、袋子、托盘等。容器是仓库中最小的货物处理单元，一个容器中可以存放一件或多件货物，但也不排除某些货物在仓库中直接采用原始形态存放而并未装在容器中，此时也可以将货物自身视为一个容器，不影响本技术方案的实施。
65.搬运设备120泛指具有容器运输能力的设备，一台搬运设备120上可以装载一个或多个容器。在一些实现方式中，搬运设备120还具有容器拣选和/或容器投放能力：例如，从货架上拣选指定的容器；又例如，将指定的容器放置到传输设备上或指定的货位上。但在另一些实现方式中，搬运设备120仅能够运输容器，例如，在货架处设置有机械臂用于拣选指定的容器并将拣选出的容器放到搬运设备120上，搬运设备120本身不负责容器拣选。不过，后文为简单起见，均以搬运设备120自行拣选容器并自行投放容器为例进行介绍。搬运设备120可以采用自动导向车(automated guided vehicle，简称agv)、叉车、四向穿梭车等实现，每种设备又可能有不同实现方式，例如agv可以进一步包括顶升式agv、牵引式agv、夹抱式agv、翻板式agv、滚筒式agv、皮带式agv等。
66.下面再简单介绍一种部署有货物处理系统10的仓库场景：
67.仓库中设置有多个货架，每个货架上都包括多个货位，每个货位用于存放一个容器，仓库中还设置有一个或多个出库站点，仓库在执行出库作业时，控制设备110向搬运设备120下发出库任务，搬运设备120根据接收到的出库任务从货架上拣选要出库的容器并将拣选出的容器运送至出库站点处。出库站点处设置有与站点对接的传输设备(如传送带，包括皮带式传送带、滚筒式传送带、链条式传送带等)，搬运设备120将容器投放到传输设备上，容器将随着传输设备的运转向下游传输，下游进行出库作业的工人会将容器打开，并从中拣选出需要出库的货物，例如，与客户的订单对应的货物。若某个容器在人工拣选后其中还剩余有货物，则可以再通过执行入库作业重新将该容器送回货架上存放。上述执行出库作业的工人也可能用自动化设备代替，不影响实施本技术的方案。
68.可以理解的，以上仓库场景仅为示例，并不构成对本技术保护范围的限制，但该场景具有一定的代表性，后文在介绍本技术的方案时主要以该场景为例。
69.图2示出了本技术实施例提供的一种货物处理方法的流程图。该方法可以由图1中的控制设备110执行，控制设备110可以采用图5中示出的电子设备实现，具体可以参考后文关于图5的描述。参照图2，该方法包括：
70.步骤s200：在两轮出库作业的间隔期间，控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务。
71.不妨将搬运设备执行理货任务的时间段称为理货时间段，搬运设备执行预出库任务的时间段称为预出库时间段，理货时间段和预出库时间段均位于前一轮出库作业的结束时间点之后以及后一轮出库作业的开始时间点之前。仓库的出库作业并非连续的，每执行出库作业一段时间就会停工，过一段时间后再开工，如此往复，即在时间轴上会形成多轮出库作业。停工的原因可能有多种，例如，在下游进行货物拣选的工人夜间必须进行休息，或者出库作业涉及的设备隔一段时间必须进行充电、检修等。
72.任意两轮在时间上相邻的出库作业期间都可以执行本技术实施例提供的货物处理方法，为便于区别，将时间上相邻的两轮出库作业中靠前的称为前一轮出库作业，靠后的
称为后一轮出库作业。例如，前一轮出库作业可以指前一天仓库中进行的出库作业，后一轮出库作业可以指后一天仓库中进行的出库作业，两轮出库作业期间仓库工人休息，货物不会出库。
73.在理货时间段内，控制设备控制搬运设备执行理货任务，理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，理货任务的目标可以设定为使得该任务被执行后，经位置分布调整的容器更适于执行出库作业。理货任务的执行具体可体现为搬运设备移动仓库中容器的位置。例如，某个即将出库的容器本来位于远离出库站点的货架上，在理货时间段内搬运设备将其移动至离出库站点很近的货架上存放，待后一轮出库作业开始后，搬运设备只需移动很短的距离就可以将该容器投放至传输设备上，可见理货有利于提高容器的出库效率。当然理货方案有很多种，这些方案能够达到的理货效果也不尽相同，在后文还会进一步介绍。
74.理货任务可由控制设备生成并下发给搬运设备，需要指出，理货任务虽然是在理货时间段执行，但理货任务是否要在理货时间段内生成则不确定，可能在理货时间段内生成，也可能在理货时间段之前就生成。类似的，理货任务是否要在理货时间段内下发给搬运设备也不确定，可能在理货时间段内下发，也可能在理货时间段之前就下发。但无论理货任务何时生成、何时下发，只有在理货时间段内，控制设备才会控制搬运设备执行理货任务。
75.在预出库时间段内，控制设备控制搬运设备执行预出库任务，预出库任务是指将仓库中的容器向传输设备上投放的任务。理货任务的执行具体可体现为搬运设备拣选并装载仓库中的容器，然后移动至传输设备处并将装载好的容器投放至传输设备上。例如，传输设备从出库站点一直延伸至工人进行货物拣选的位置，可能在前一轮出库作业结束前的某个时间点，搬运设备就已经不再向传输设备上投放容器，从而当前一轮出库作业结束后，传输设备从出库站点开始的一段区域可能是空的(没有放置任何容器)，若保持此状态，待下一轮出库作业开始后，这段空的传输设备区域向下游运行，工人将有一段时间无事可做，直到搬运设备将新的容器投放至传输设备上。从而，若在下一轮出库作业开始之前的预出库时间段内，搬运设备事先将下一轮出库作业中涉及的容器投放至这段空的传输设备区域上，就可以避免工人在开工后的一段时间内无事可做的情况，提高工人的工作效率，这也就是所谓的预出库。
76.需要指出，虽然预出库任务的目标是将仓库中的容器投放至传输设备上，但不代表执行预出库任务后容器一定会被投放到传输设备上。因为传输设备上的空间有限，一旦传输设备上已经放满了容器，搬运设备将无法继续向传输设备上投放容器，不过搬运设备仍然可以从仓库中拣选并装载要出库的容器(搬运设备还可以进一步到出库站点处排队)，这样下一轮出库作业开始后，传输设备上将很快出现空闲区域，搬运设备只需将预先装载好的容器直接投放至传输设备上，无需在开工后再进行容器拣选和装载，因此同样可以提高出库效率，从而这种情况也视为搬运设备执行了预出库任务。
77.预出库任务可由控制设备生成并下发给搬运设备，需要指出，预出库任务虽然是在预出库时间段执行，但预出库任务是否要在预出库时间段内生成则不确定，可能在预出库时间段内生成，也可能在预出库时间段之前就生成。类似的，预出库任务是否要在预出库时间段内下发给搬运设备也不确定，可能在预出库时间段内下发，也可能在预出库时间段之前就下发。但无论预出库任务何时生成、何时下发，只有在预出库时间段内，控制设备才
会控制搬运设备执行预出库任务。
78.理货时间段和预出库时间段可以有不同的设置方式：例如，两个时间段既可以衔接在一起，也可以之间存在间隔；又例如，可以理货时间段设置在预出库时间段之前，也可以预出库时间段设置在理货时间段之前；又例如，两个时间段既可以完全独立，也可以存在重叠；又例如，从前一轮出库作业的结束时间点至后一轮出库作业的开始时间点之间的这段时间可以只包括理货时间段和预出库时间段，但也可以包括其他时间段，如后文会提到的闲置时间段等。
79.执行理货任务的搬运设备和执行预出库任务的搬运设备可以是同一批搬运设备，也可以不是同一批搬运设备。例如，若理货时间段和预出库时间段是两个独立的时间段，则可以在理货时间段内控制全部的搬运设备都执行理货任务，在预出库时间段内控制全部的搬运设备都执行预出库任务。又例如，若理货时间段和预出库时间存在重叠，在重叠的时间段内仓库中的搬运设备可以一部分用于执行理货任务，一部分用于执行预出库任务。此外，分配搬运设备还需考虑设备本身的限制，比如，在一些仓库环境中，货架之间间距较窄，普通的叉车难以进出货架区域，可以由专门的四向穿梭车在货架区域进行理货以及拣选货物，叉车只负责将拣选好的货物抓取并投放至传输设备上。
80.在一些实现方式中，理货时间段可以设置在预出库时间段之前(不包括两个时间段存在重叠的情况)。这样设置的考虑在于：控制设备先控制搬运设备进行理货，待搬运设备理货完成后，然后再在理货的基础上控制搬运设备进行预出库，由于理货本就是为了方便容器出库，而执行预出库任务时搬运设备的操作和执行正式出库任务时并没有明显区别(都包括拣选容器并将容器投放至传输设备上，二者主要是作业时间上的区别)，所以若在理货完成后再进行预出库，就可以充分利用搬运设备的理货成果(容器在仓库中的位置分布比理货前更适于出库)，使搬运设备提高预出库效率。另外，若在理货完成后再进行预出库，搬运设备自身的载货空间(如背篓)可以完全用于装载需要预出库的容器(而不必再用于理货)，使得更多的容器能够纳入预出库范围，预出库效果更佳。
81.在一些实现方式中，除理货时间段和预出库时间段之外预出库时间段，还可以在前一轮出库作业的结束时间点之后以及理货时间段之前确定出一段闲置时间段(此时预出库时间段在理货时间段之后)，在闲置时间段内控制搬运设备切换至闲置状态，搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务，当然控制设备此时也不会向搬运设备下发出库任务。但需要指出，搬运设备切换至闲置状态并不意味着搬运设备一定要直接停在原地待机，例如，控制设备也可以进一步控制搬运设备移动到指定位置进行充电、检修等操作，便于在闲置时间段结束后搬运设备能够继续执行后续任务。控制搬运设备切换至闲置状态可以通过控制设备向搬运设备下发状态切换指令实现，该指令既可以在闲置时间段开始后才下发，也可以在闲置时间段开始前就下发，但在闲置时间段开始后才执行。
82.在一种可选的方案种，闲置时间段、理货时间段以及预出库时间段依次衔接，且理货时间段的起点为前一轮出库作业的结束时间点，而预出库时间段的终点为后一轮出库作业的开始时间点，即这三个时间段完全分割了从前一轮出库作业的结束时间点至后一轮出库作业的开始时间点之间的这段时间。在很多情况下，前一轮出库作业的结束时间点至后一轮出库作业的开始时间点之间的这段时长是已知的(例如，仓库每天的开工和停工时间都是固定的)，从而在确定三个时间段的时长时，任意确定出其中两个时间段的时长，就可
以推算第三个时间段的时长。
83.其中，预出库时间段的时长可以这样计算：
84.首先，根据前文内容，在执行预出库时可以优先将容器投放到传输设备上，若传输设备上已经没有空位则可以将容器先装载到搬运设备上，从而根据传输设备上能够放置的容器的数量以及搬运设备上能够装载的容器的数量可以确定预出库任务的总数量。
85.其中，传输设备上能够放置的容器的数量可以根据传输设备上未放置有容器的距离以及传输设备上相邻容器之间的安全距离进行计算。首先解释一下传输设备上未放置有容器的距离以及相邻容器之间的安全距离两个概念：
86.传输设备上未放置有容器的距离可以指沿出库时容器的传输方向，从出库站点到传输设备上放置的首个容器的位置的距离，仓库进行出库作业时，传输设备持续向下游传送装有货物的容器，一旦仓库停工，传输设备上可能还有剩余的容器(这些容器在仓库下次开工时才会被处理)，因此传输设备上只有部分区域是可以用于放置预出库的容器的，传输设备上未放置有容器的区域的长度即为传输设备上未放置有容器的距离，该距离可以通过在传输设备附近设置检测容器用的传感器得到。
87.安全距离是仓库对传输设备上传输的容器的一种要求，相邻的容器不宜靠得太近，否则可能影响传输的安全性或者导致工人进行货物拣选的不便，安全距离的值可以事先确定。
88.从而，利用传输设备上未放置有容器的距离除以相邻容器之间的安全距离就可以大致估计传输设备上能够放置的容器的数量。当然，也不排除在某些仓库中，要求每一轮出库作业都必须处理完传输设备上的所有容器后才停工，此时传输设备上能够放置的容器的数量可以设置为一个固定值，无需每次都进行计算。
89.每台搬运设备的容器装载量是固定的(例如，可以是搬运设备的背篓数量，每个背篓中可放置一个容器)，从而搬运设备容器装载总量可以用仓库中可用的搬运设备总数量乘上每台搬运设备的容器装载量来估算，这里所谓可用的搬运设备是指可用于执行预出库任务的搬运设备，如果有的搬运设备此时在执行其他任务，则可以不纳入考虑范围。
90.若将每个预出库任务定义为将一个容器投放至传输设备上或装载至搬运设备上的作业，则根据传输设备上能够放置的容器的数量以及搬运设备上能够装载的容器的数量可以确定预出库任务的总数量。
91.然后，根据预出库任务的总数量以及每个出库任务的平均完成时间计算预出库时间段的时长。
92.其中，由于预出库和正式出库在操作上并没有明显区别(主要是作业时间上的区别)，所以可以直接采用每个出库任务的平均完成时间参与计算。出库任务的平均完成时间可以在平时搬运设备执行出库作业的过程中进行统计而获得，例如，用一轮出库作业的时间除以在该轮出库作业中完成的出库任务的总数量。搬运设备完成一个出库任务的时间可以指搬运设备将一个容器从货架上取下直至将其投放至传输设备上所消耗的时间。当然，考虑到部分预出库任务在执行时只需将容器装载到搬运设备上而无需将其投放到传输设备上，所以执行预出库任务的平均时间可能会稍小于执行正式出库任务的平均时间，因此可以通过设置相应的系数进行适当调节。
93.利用预出库任务的总数量乘上每个出库任务的平均完成时间就可以大致估计预
出库时间段的时长。
94.下面再通过数学公式介绍上面的计算过程的一种可能的实现方式：
95.(1)获取传输设备上未放置有容器的距离s、传输设备上相邻容器之间的安全距离z、搬运设备可装载的容器总数量x以及出库任务的平均完成时间t，各变量的含义及获取方式上文已经介绍。
96.(2)计算在预出库时间段内能够执行的预出库任务的总数量其中，表示(1)中距离为s的一段传输设备上能够放置的容器的总数量，x则表示搬运设备能够装载的容器的总数量。
97.(3)计算预出库时间段的时长t3＝n*t。
98.在一些实现方式中，可以先对两轮出库作业之间的时间段进行规划，确定其中的理货时间段、预出库时间段、闲置时间段等(包括确定每个时间段的位置以及时长)，然后再按照时间段的规划情况进行搬运设备的调度，即在不同的时间段内控制搬运设备执行不同的任务，使得对搬运设备的调配更加合理、规范。
99.图3示出了本技术实施例提供的货物处理方法可以采取的一种时间段划分方式。参照图3，从前一轮出库作业的结束时间点至后一轮出库作业的开始时间点之间的这段时间(假设时长为t)共分为依次衔接的三个时间段：闲置时间段、理货时间段以及预出库时间段，其时长分别为t1，t2和t3。其中，t3的一种可能的计算方法上文已经阐述，t1则可以由用户事先指定，在t1和t3都确定下来后，t2自然可以推导：t2＝t-t1-t3。这些时间段的长度并非一定是固定的，例如，计算t3所用的s每次都有可能发生变化，导致每次计算出的t3不同。
100.在一些实现方式中，若计算出的理货时间段(例如，可以按照上面t2的公式计算)的时长小于预设时长，则在该时间段内不仅难以完成理货任务，还有可能浪费搬运设备资源，所以不如放弃本次理货，并且在一些可选方案中，若放弃本次理货，控制设备还可以提前向控制搬运搬运设备执行预出库任务，即将原本理货时间段直接用于预出库。若计算出的理货时间段的时长不小于预设时长，则控制设备可以在理货时间段控制搬运设备执行理货任务。
101.综上所述，在本技术实施例提供的货物处理方法中，首先充分考虑了仓库的实际作业情况，选择在两轮出库作业的间隔期间(如前一天出库作业结束之后至后一天出库作业开始之前)进行搬运设备调度(至少包括理货以及预出库)，使得方法的执行不至于影响正式的出库作业。其次控制搬运设备分时段执行理货任务及预出库任务，一方面调整了仓库中容器的位置分布，使得调整后容器的位置分布更适于出库，另一方面又向传输设备上投放仓库中的容器(包括只是将容器装载到搬运设备上准备投放的情况)，使得仓库开工后工人无需等待直接就可以从传输设备上执行拣货操作，从而最大化地利用了搬运设备的能力，显著提高了仓库的生产效率。
102.下面再对理货任务的生成作进一步介绍。首先需要明确，理货的总体目标是使得更适于出库的容器被移动至更适于出库的货位存放，从而在出库(或预出库)时搬运设备搬运这些容器会比较高效。
103.在一些实现方式中，可以利用启发式算法生成理货任务。其中，启发式算法是一类算法的统称，这类算法使得在可接受的计算成本内去搜寻某个问题最好的解，但不一定能
保证所得的可行解是该问题的最优解。对于仓库中大量的容器和货位而言，存在大量不同的理货方案，在有限的搬运设备资源、有限的理货时间内要遍历完所有的理货方案并确定其中最优的理货方案是比较困难的，所以可以采用启发式算法搜索一种较好的理货方案。启发式算法包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等，下面再结合本技术的具体场景提出一种可行的启发式算法，其步骤为：
104.a.获取参考布局分数。关于参考布局分数的意义在步骤b中再说明，参考布局分数可以根据仓库中容器的位置分布计算获得，有时也可以直接获取，布局分数(不限于参考布局分数)的计算方法需要合理设计，使得计算出来的布局分数与容器的位置分布适于出库的程度正相关。比如，在一种合理的设计中，若即将出库的容器的存放位置距离站点都比较近，则此时仓库中容器的布局分数较高；若即将出库的容器的存放位置距离站点都比较远，则此时仓库中容器的布局分数较低。布局分数可能的计算方式会在后文给出。
105.b.从多种候选的理货方案中确定出使得仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数与参考布局分数的大小满足预设关系的目标理货方案。
106.每种候选的理货方案都对应若干个容器的移动操作，容器移动后仓库中容器的位置分布必然发生变化，从而容器的布局分数也很可能发生变化。参考布局分数是选择目标理货方案的参考量，用于和容器位置分布调整后对应的布局分数进行比较，例如，参考布局分数可以是仓库中容器在位置分布调整前的布局分数，可以是某个历史时刻或时段内仓库中容器的布局分数，可以是某个预设的固定分数，其设置方式多样，从而赋予了选择目标理货方案极大的灵活性，对于第一种情况，可能需要计算参考布局分数，对于后两种情况，则可以直接获取参考布局分数。
107.比如，在一些实现方式中，参考布局分数采用仓库中容器在位置分布调整前的布局分数。在多种候选的理货方案中，有的理货方案可能导致布局分数提升，有的则可能导致布局分数下降，而布局分数与容器的位置分布适于出库的程度正相关，所以导致容器在位置分布调整后的布局分数相较于调整前的布局分数提升的方案与理货目标是一致的，故导致容器在位置分布调整后的布局分数相较于调整前的布局分数提升最多的方案也就是多种候选的理货方案中最优的理货方案，从而可以将其确定为目标理货方案。若按照该目标理货方案进行理货，有利于达到最佳理货效果(即使仓库中的容器最适于出库)。
108.又比如，在一些实现方式中，参考布局分数采用预设的固定分数，此时无需搜索多种候选的理货方案中的最优理货方案，只需从多种候选的理货方案中找到一种使得容器在位置分布调整后对应的布局分数大于上述固定分数的理货方案作为目标理货方案即可。即只追求理货达到一定的程度，并不追求理货效果最佳。这些实现方式由于无需遍历所有的候选理货方案，所以搜索目标理货方案的效率会比较高。
109.c.基于目标理货方案生成理货任务。
110.生成理货任务后，可以立刻向搬运设备下发，也可以在之后的某个时刻再向搬运设备下发，本技术对此并不限定。
111.d.判断是否满足理货结束条件，若满足理货结束条件则结束理货，若不满足理货结束条件则，则重复执行步骤a至c直至满足理货结束条件。
112.步骤d是一个迭代步骤，理货可以分成多轮进行(每执行步骤a至c一次为一轮)，每一轮理货只在有限的候选方案中选择目标理货方案，每一轮理货都在上一轮理货后得到的
容器位置分布的基础上对容器的位置分布进一步优化，这一优化过程是连续的，能够仅利用有限的资源确定出一种较好的理货方案(指每一轮理货的目标理货方案形成的一系列理货方案)。另外，分轮次进行理货也充分考虑了搬运设备载货能力的限制，增强了方案的实用性。当然，也不排除在一些实现方式中，并不需要进行多轮理货，在这些实现方式中也可以只执行步骤a至c一次，不执行步骤d。
113.步骤d中的理货结束条件可以是以下之一：
114.i.理货时间段已经结束；
115.ii.在理货时间段未结束时已达到理货目标。例如，仓库中容器的布局分数已经达到了事先设定的目标分数，继续理货虽然可能提高布局分数，但提高程度非常有限，反而消耗搬运设备的电能，得不偿失；又例如，在步骤b中发现无论采取哪种候选的理货方案，容器的布局分数都无法进一步提高，等等。
116.需要注意，根据参考布局分数定义的不同，步骤a可能不需要重复执行(例如只有首轮理货时需要执行步骤a，后续轮次理货时只重复执行步骤b至c)。比如，参考布局分数是一个固定值，则无需反复执行步骤a获取参考布局分数。又比如，参考布局分数是执行本轮理货前仓库中容器的布局分数，因为在选择目标理货方案时必然已经计算好了执行其对应的理货任务后仓库中容器的布局分数，所以在进行下一轮理货时无需再执行步骤a进行布局分数的计算。另外，重复执行步骤b时，候选的理货方案将由于上一轮中理货任务的执行而发生变化，所以需要重新搜索目标理货方案。
117.进一步的，可以在每一轮的理货任务执行完后(即将步骤c中生成的理货任务下发并执行完毕后)，才开始进入下一轮理货流程(即执行步骤d)。但也可以在每一轮的理货任务尚未执行完时就提前开始下一轮理货流程，原因在于有的容器整理起来可能较慢(例如，该容器位置偏远或者其他问题)，如果等上一轮理货彻底完成后才开始执行下一轮理货流程，可能导致理货效率不高，而如果允许相邻的两轮理货在时间存在一定程度的重叠，则有利于充分利用有限的理货时间段。
118.例如，在向搬运设备下发理货任务之后，可以持续监控理货任务的完成进度，当发现理货任务的完成进度已经达到预设进度(小于100％，100％代表理货任务全部完成)时，就可以开始执行步骤d、确定新的目标理货方案。
119.此外，由于理货任务的执行结果是可以预期的，所以即使生成的理货任务并未真正执行，步骤a至d仍然可以执行(步骤a至d中并不直接涉及任务执行)。所以在一些实现方式中，控制设备也可以先执行步骤a至d若干次得到多个理货任务，然后再将这些理货任务下发给搬运设备使其连续执行这些理货任务。下面再举一个更具体的方案的例子，说明上面的步骤a至d：
120.a.获取参考布局分数。
121.b.从仓库的空闲货位中确定出至少一组空闲货位，以及从仓库的容器中确定出至少一组容器，并分别计算将至少一组容器从当前所在货位移动至至少一组空闲货位后，仓库中的至少一组容器对应的至少一个布局分数；其中，每组空闲货位包括k个空闲货位，每组容器包括k个容器,k为正整数，布局分数可能的计算方式会在后文给出。
122.在一种最直接的实现方式中，至少一组空闲货位可以是从所有空闲货位中选择k个空闲货位的全部组合，至少一组空闲容器可以是从仓库中所有容器中选择k个容器的全
部组合，而至少一组空闲货位与至少一组空闲容器之间又可以自由组合，构成多种容器与货位的组合(每种组合对应一组容器和一组空闲货位)。当然，如果k值比较大，上述实现方式得到的容器与货位的组合可能过多，也可以通过某些策略筛选出其中一部分组合用于计算布局分数。
123.c.确定至少一个布局分数中与参考布局分数的大小满足预设关系的目标布局分数，基于与目标布局分数对应的k个空闲货位以及k个容器生成k个理货任务；其中，每个理货任务对应于将一个容器移动至一个空闲货位上存放的作业。
124.d.重复执行步骤a至c直至满足理货结束条件。
125.下面说明一下步骤a至d和步骤a至d的对应关系：在步骤a至d中，将一组容器从当前所在货位移动至一组空闲货位上存放即对应于一种候选的理货方案，由于一组中的k个空闲货位以及一组中的k个容器存在多种选择，并且货位组和容器组之间又存在多种组合方式，所以可以形成多种候选的理货方案。在这些理货方案中，使得容器移动后对应的布局分数与参考布局分数的大小满足预设关系的布局分数就是目标布局分数，产生目标布局分数的理货方案就是目标理货方案，进而可以根据目标理货方案整理该方案对应的k个容器在仓库中的位置。如此重复下去，每轮都整理k个容器的位置，直至满足理货结束条件。
126.其中，k为指定参数，在一种实现方式中，k可以选择得小一些，例如，使得一台或多台搬运设备运输一次就能够整理完k个容器，小批量多次地去做理货，避免理货量过大在到达理货时段的结束时间点时还未完成理货，影响预出库过程(在一些实现方式中，如果理货时间段已经结束但搬运设备还未完成理货任务，也可以允许其继续完成理货任务，然后再执行预出库任务)。另一方面，若上面的步骤b中采用遍历方式得到容器与货位的组合，k取较小的值也不至于使得计算量过大。
127.进一步的，前面提到，在一些实现方式中，在向搬运设备下发理货任务之后，可以持续监控理货任务的完成进度，当发现理货任务的完成进度已经达到预设进度时就可以开始执行步骤d。对于步骤a至d而言，则可以步骤c执行完后向搬运设备下发k个理货任务，并持续监控这些理货任务的完成进度，当发现k个理货任务已经执行完q个(q为指定参数，且q小于k)时就开始执行步骤d，不必等待k个理货任务全部执行完毕。例如，q可以取等。或者，q也可以用预设的比例r(如75％、80％等)代替。
128.需要指出，执行步骤d开始下一轮理货时，由于剩下的k-q个理货任务还未执行完毕，对应的k-q个容器可能还在其原本的k-q个货位上，所以在步骤b中选择至少一组空闲货位时可以不考虑这k-q个货位，选择至少一组容器时也不必考虑这k-q个容器，因为也难以确定这k-q个理货任务到底何时会执行完毕。
129.在启发式算法中涉及很多参数(如前面的k、q、r等)都是可配置的，从而可改变参数选择最优策略，以改善理货效果。
130.仓库中容器的布局分数与仓库中容器的位置分布相关，在一些实现方式中，仓库中容器的布局分数可以这样计算：
131.(1)计算仓库中容器的热度以及货位的热度。
132.(2)基于仓库中容器的热度以及存放有容器的货位的热度计算仓库中容器的布局分数。
133.先阐述步骤(1)。仓库中容器的热度与该容器中装有的货物适于出库的程度正相关。由于容器中装有货物，并且最终工人要拣选的也是容器中的货物，因此一个容器是否适于出库可以指容器中的货物是否适于出库，并可以通过容器的热度来量化表示。
134.例如，在一种可选的方案中，仓库中容器的热度与该容器中装有的货物被后一轮出库作业中的订单命中的件数正相关，从而只要确定了容器中装有的货物被后一轮出库作业中的订单命中的件数，就可以计算该容器的热度。该方案的出发点在于：若一个容器中被订单命中的货物件数较多，表明该容器中的货物可以满足较多的订单，从而可以在出库时可以优先考虑该容器(使得该容器热度较高)。
135.仓库中货位的热度与该货位适于被用作存放待出库容器的程度正相关。由于在仓库中容器都是存放在货位上，所以一个货位是否适于出库可以指该货位是否适于存放待出库的容器，并可以通过货位的热度来量化表示。
136.例如，在一种可选的方案中，仓库中货位的热度与该货位与各出库站点的距离的均值负相关，从而只要确定了货位与各出库站点的距离，就可以计算该货位的热度。该方案的出发点在于：若一个货位距离站点较近，表明存放在该货位上的容器在出库时需移动的距离较短，从而在出库时可以优先考虑该货位上的容器(使得该货位热度较高)。
137.进一步的，上述计算货位与各出库站点的距离的均值，可以采用不同的均值计算方式，例如算数平均、加权平均、调和平均等。其中，加权平均的权重可以考虑各站点的货物处理能力等因素；调和平均由于在计算公式中包含距离的倒数，所以若货位与站点的距离越接近，则其热度的升高也越明显，从而在这种计算方式下，距离站点较近的货位的热度将得到强化。
138.需要指出，上述所谓的“正相关”，并不限定具体的函数关系，例如，可以是成正比例关系、其他线性关系、平方关系等。
139.再阐述步骤(2)。假定仓库中共有u个容器以及v个货位，其中u为不大于v的正整数，则步骤(2)可以这样实现：
140.(2.1)将u个容器的热度按照其排序映射为1至u之间的整数，映射结果称为容器的热度映射值。不难看出，(2.1)得到的热度映射值实际上就是对u个容器的热度进行排序的序号，换句话说，其实并不需要知道u个容器的具体热度值，只要知道u个容器的热度的大小关系就可以了，这也为(1)中的热度计算提供了更大的自由度(可以不必计算出具体的热度值)。
141.(2.2)将v个货位的热度按照其排序映射为1至v之间的整数，映射结果称为货位的热度映射值。不难看出，(2.2)得到的热度映射值实际上就是对v个货位的热度进行排序的序号。
142.(2.3)计算仓库中每个容器的热度映射值与存放该容器的货位的热度映射值之差的绝对值，并将对应于u个容器计算得到的u个绝对值之和作为仓库中容器的布局分数。由于在步骤(2.1)、(2.2)中进行了热度值映射，所以容器的热度和货位的热度的计量单位得到统一，使得二者可以进行差值计算，计算得到的布局分数取值也比较合理。
143.可以理解的，(2.3)中布局分数的计算方式也可以改用其他计算方式，例如，计算仓库中每个容器的热度映射值与存放该容器的货位的热度映射值之差的平方，并将对应于u个容器计算得到的u个平方值之和作为仓库中容器的布局分数。另外，步骤(2.1)以及
(2.2)中的热度值映射方式也并非唯一：例如，可以将两种热度都映射到一个相同的取值范围中(如[0,1])；又例如，可以先确定容器的热度的取值范围，然后将货位的热度映射到该取值范围，等等。
[0144]
本技术实施例还提供一种货物处理方法，该方法可由搬运设备执行，所述方法包括：接收控制设备下发的理货任务以及预出库任务；其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务；在两轮出库作业的间隔期间，分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务。
[0145]
在该货物处理方法的一种实现方式中，所述分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务，包括：执行所述理货任务；在所述理货任务执行完后，执行所述预出库任务。
[0146]
在该货物处理方法的一种实现方式中，所述方法还包括：接收控制设备下发的状态切换指令；在前一轮出库作业结束之后，以及在所述执行所述理货任务之前，所述方法还包括：根据所述状态切换指令切换至闲置状态，当所述搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务。
[0147]
该货物处理方法与前述货物处理方法(如图2中的方法)的主要区别在于：该货物处理方法可由搬运设备执行，而前述货物处理方法可由控制设备执行，但由于搬运设备也是根据控制设备下发的任务和/或控制指令执行相应的操作，所以该货物处理方法的实现原理及产生的技术效果在介绍前述货物处理方法时已经阐述，可以参考前文的相应内容，此处不再重复。
[0148]
图4示出了本技术实施例提供的货物处理装置300的功能模块图，货物处理装置300配置于控制设备。参照图4，货物处理装置300包括：
[0149]
控制模块310，用于在两轮出库作业的间隔期间，控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务。
[0150]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，包括：控制所述搬运设备执行所述理货任务；在所述理货任务执行完后，控制所述搬运设备执行所述预出库任务。
[0151]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310还用于：在前一轮出库作业结束之后，以及在所述控制搬运设备执行所述理货任务之前，控制所述搬运设备切换至闲置状态，当所述搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务。
[0152]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310控制搬运设备分时段执行理货任务以及预出库任务，包括：确定位于两轮出库作业之间的理货时间段以及预出库时间段；在所述理货时间段内控制所述搬运设备执行所述理货任务，以及，在所述预出库时间段内控制所述搬运设备执行所述预出库任务。
[0153]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310确定预出库时间段，包括：根据所述传输设备上能够放置的容器的数量以及所述搬运设备上能够装载的容器的数量确定所述预出库任务的总数量；其中，每个预出库任务对应于将一个容器投放至所述传输设备上或装载至所述搬运设备上的作业；根据所述预出库任务的总数量以及每个出库任务的平均完成时间计算所述预出库时间段的时长。
[0154]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述传输设备上能够放置的容器的数量
根据所述传输设备上未放置有容器的距离以及所述传输设备上相邻容器之间的安全距离进行计算。
[0155]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310还用于：确定位于两轮出库作业之间的闲置时间段；其中，在所述闲置时间段内所述搬运设备处于不执行出库任务的闲置状态，所述闲置时间段、所述理货时间段以及所述预出库时间段依次衔接，且所述理货时间段的起点为前一轮出库作业的结束时间点，所述预出库时间段的终点为后一轮出库作业的开始时间点；控制模块310确定理货时间段，包括：根据两轮出库作业的间隔时长、所述闲置时间段的时长以及所述预出库时间段的时长确定所述理货时间段的时长。
[0156]
在货物处理装置300的一种实现方式中，控制模块310还用于：在所述理货时间段内控制所述搬运设备执行所述理货任务之前，确定所述理货时间段的时长不小于预设时长。
[0157]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述装置还包括：任务生成模块，用于在控制模块310控制搬运设备执行理货之前，利用启发式算法生成所述理货任务。
[0158]
在货物处理装置300的一种实现方式中，任务生成模块利用启发式算法生成所述理货任务，包括：获取参考布局分数；从多种候选的理货方案中确定出使得所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标理货方案，基于所述目标理货方案生成所述理货任务；其中，所述仓库中容器的布局分数与所述仓库中容器的位置分布适于出库的程度正相关。
[0159]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述参考布局分数是指所述仓库中的容器在位置分布调整前的对应的布局分数，所述预设关系是指所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数相对于调整前提升最多。
[0160]
在货物处理装置300的一种实现方式中，任务生成模块还用于：在基于所述目标理货方案生成所述理货任务之后，判断是否满足理货结束条件，若不满足所述理货结束条件，则继续确定新的目标理货方案，基于所述新的目标理货方案生成新的理货任务。
[0161]
在货物处理装置300的一种实现方式中，任务生成模块确定新的目标理货方案，包括：在确定所述理货任务的完成进度已经达到预设进度时，确定所述新的目标理货方案；其中，在所述理货任务的完成进度达到所述预设进度时，所述理货任务尚未全部完成。
[0162]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述搬运设备在理货时间段内执行所述理货任务，所述理货结束条件包括：所述理货时间段已经结束，或者，在所述理货时间段未结束时已达到理货目标。
[0163]
在货物处理装置300的一种实现方式中，任务生成模块通过以下方式计算所述仓库中容器的布局分数：计算所述仓库中容器的热度以及货位的热度；其中，所述仓库中容器的热度与该容器中装有的货物适于出库的程度正相关，所述仓库中货位的热度与该货位适于被用作存放待出库容器的程度正相关；基于所述仓库中容器的热度以及存放有容器的货位的热度计算所述仓库中容器的布局分数。
[0164]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述仓库中容器的热度与该容器中装有的货物被后一轮出库作业中的订单命中的件数正相关；和/或，所述仓库中货位的热度与该货位与各出库站点的距离的均值负相关；其中，所述出库站点与所述传输设备对接。
[0165]
在货物处理装置300的一种实现方式中，计算货位与各出库站点的距离的均值采
用调和平均。
[0166]
在货物处理装置300的一种实现方式中，所述仓库中共有u个容器以及v个货位，u为不大于v的正整数，任务生成模块基于所述仓库中容器的热度以及存放有容器的货位的热度计算所述仓库中容器的布局分数，包括：将所述u个容器的热度按照其排序映射为1至u之间的整数，以及，将所述v个货位的热度按照其排序映射为1至v之间的整数；计算所述仓库中每个容器的热度映射值与存放该容器的货位的热度映射值之差的绝对值，并将对应于所述u个容器计算得到的u个绝对值之和作为所述仓库中容器的布局分数。
[0167]
在货物处理装置300的一种实现方式中，任务生成模块从多种候选的理货方案中确定出使得所述仓库中的容器在位置分布调整后对应的布局分数与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标理货方案，基于所述目标理货方案生成所述理货任务，包括：从所述仓库的空闲货位中确定出至少一组空闲货位，以及从所述仓库的容器中确定出至少一组容器，并分别计算将各组容器从当前所在货位移动至所述至少一组空闲货位时，所述仓库中的各组容器对应的至少一个布局分数；其中，每组空闲货位包括k个空闲货位，每组容器包括k个容器,k为正整数；确定所述至少一个布局分数中与所述参考布局分数的大小满足预设关系的目标布局分数，基于与所述目标布局分数对应的k个空闲货位以及k个容器生成k个理货任务；其中，每个理货任务对应于将一个容器移动至一个空闲货位上存放的作业。
[0168]
本技术实施例提供的货物处理装置300，其实现原理及产生的技术效果在前述方法实施例中已经介绍，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考方法实施例中相应内容。
[0169]
图5示出了本技术实施例提供的货物处理装置400的功能模块图，货物处理装置400配置于搬运设备。参照图5，货物处理装置400包括：
[0170]
任务接收模块410，用于接收控制设备下发的理货任务以及预出库任务；其中，所述理货任务是指调整仓库中容器的位置分布的任务，所述预出库任务是指将所述仓库中的容器向传输设备上投放的任务；
[0171]
任务执行模块420，用于在两轮出库作业的间隔期间，分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务。
[0172]
在货物处理装置400的一种实现方式中，任务执行模块420分时段执行所述理货任务以及所述预出库任务，包括：执行所述理货任务；在所述理货任务执行完后，执行所述预出库任务。
[0173]
在货物处理装置400的一种实现方式中，任务接收模块410还用于接收控制设备下发的状态切换指令，任务执行模块420还用于在前一轮出库作业结束之后，以及在所述执行所述理货任务之前，根据所述状态切换指令切换至闲置状态，当所述搬运设备处于所述闲置状态时不执行出库任务。
[0174]
本技术实施例提供的货物处理装置400，其实现原理及产生的技术效果在前述方法实施例中已经介绍，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考方法实施例中相应内容。
[0175]
图6示出了本技术实施例提供的电子设备500的一种可能的结构。参照图6，电子设备500包括：处理器510、存储器520以及通信接口530，这些组件通过通信总线540和/或其他形式的连接机构(未示出)互连并相互通讯。
[0176]
其中，存储器520包括一个或多个(图中仅示出一个)，其可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，简称ram)，只读存储器(read only memory，简称rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom)等。处理器510以及其他可能的组件可对存储器520进行访问，读和/或写其中的数据。
[0177]
处理器510包括一个或多个(图中仅示出一个)，其可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器510可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、微控制单元(micro controller unit，简称mcu)、网络处理器(network processor，简称np)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括数字信号处理器(digital signal processor,简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuits，简称asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0178]
通信接口530包括一个或多个(图中仅示出一个)，可以用于和其他设备进行直接或间接地通信，以便进行数据的交互。通信接口530可以包括进行有线和/或无线通信的接口。
[0179]
在存储器520中可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器510可以读取并运行这些计算机程序指令，以实现本技术实施例提供的货物处理方法以及其他期望的功能。
[0180]
可以理解，图6所示的结构仅为示意，电子设备500还可以包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。图6中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。例如，图1的控制设备110、搬运设备120均可以采用电子设备500的结构来实现。
[0181]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机的处理器读取并运行时，执行本技术实施例提供的货物处理方法。例如，计算机可读存储介质可以实现为图6中电子设备500中的存储器520。
[0182]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0183]
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0184]
再者，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0185]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领
域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。