料箱分配方法、装置、服务器、存储介质和仓储系统与流程

1.本技术涉及智能仓储领域，尤其涉及一种料箱分配方法、装置、服务器、存储介质和仓储系统。


背景技术：

2.在传统的仓储行业当中，仓储空间内设置有货架区域，货架区域包括多个货架，每一货架包括多层库位，这些库位用于放置料箱，相邻两货架之间设置有巷道。同时配备有专用于料箱搬运的机器人，这些机器人可在巷道内自主移动，运送料箱。
3.随着技术的不断发展，机器人更加智能，可以结合可攀爬货架实现爬升货架、拿取料箱、运送料箱等更多的功能。具体的，可攀爬货架上在巷道一侧设置有多条竖直轨道，机器人可以在巷道中通行，到达竖直轨道处，通过竖直轨道实现爬升。
4.不过，一般一条竖直轨道内同一时间只允许一个机器人进出。而现有技术中在对订单进行库存分配时，忽略了分配的料箱的均匀性，导致分配的料箱的位置较为集中时，机器人取货过程可能造成拥堵，系统整体的出货效率较低。


技术实现要素：

5.本公开提供一种料箱分配方法、装置、服务器、存储介质和仓储系统，以解决上述的技术问题。
6.第一方面，本公开提供一种料箱分配方法，应用于仓储系统中的服务器，所述仓储系统包括货架以及空中机器人，所述货架设置有竖直轨道，所述空中机器人用于沿所述竖直轨道移动至存放有料箱的库位进行取箱操作；所述方法包括：
7.根据待处理的订单任务，确定待取货物；
8.确定装有所述待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道；
9.根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
10.可选的，根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱，包括：
11.根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
12.可选的，根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱，包括：
13.根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
14.可选的，根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱，包括：
15.根据单个优化因素，生成所述订单任务对应的料箱分配的初始可行解；
16.根据多个优化因素，对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果；
17.根据所述料箱分配结果，确定至少一个料箱中分配给所述订单任务的料箱；
18.其中，所述多个优化因素中包括竖直轨道内分配的料箱数量的方差。
19.可选的，所述多个优化因素还包括下述至少一项：分配给所述订单任务的料箱数量；分配给所述订单任务的料箱与操作台的距离之和；分配给所述订单任务的料箱的重量之和；
20.所述单个优化因素为所述多个优化因素中的任意一个。
21.可选的，根据单个优化因素，生成所述订单任务对应的料箱分配的初始可行解，包括：
22.针对所述订单任务需要的每一种类的货物，将装有所述种类的货物的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序；
23.对于每一种类的货物，按照顺序从装有所述种类的货物的料箱中选择料箱，分配给所述订单任务，以得到初始可行解；
24.其中，分配给所述订单任务的料箱中包含的所述种类的货物满足所述订单任务的数量需求。
25.可选的，根据多个优化因素，对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果，包括：
26.根据多个优化因素的加权和，构建总优化函数；
27.根据所述初始可行解以及所述总优化函数，基于启发式搜索算法对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果。
28.可选的，根据所述初始可行解以及所述总优化函数，基于启发式搜索算法对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果，包括：
29.重复执行下述步骤，直至所述总优化函数满足收敛条件，得到优化后的料箱分配结果：
30.根据所述多个优化因素中除所述单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解；
31.根据总优化函数计算得到调整后的可行解对应的第一结果，并根据所述第一结果和第二结果确定是否接受所述调整后的可行解，所述第二结果为根据总优化函数计算得到的当前可行解对应的结果。
32.可选的，根据所述多个优化因素中除所述单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解，包括：
33.根据当前可行解，查找包含分配给所述订单任务的料箱数量最多的目标竖直轨道，和/或，装有待取货物的数量最少的第一数量个目标料箱；
34.将查找到的目标竖直轨道中的至少一个料箱替换为其它竖直轨道的料箱，和/或，将所述第一数量个目标料箱替换为第二数量个料箱，以得到调整后的可行解；
35.其中，所述第二数量少于第一数量。
36.可选的，所述方法还包括：
37.根据当前可行解，查找包含分配的料箱数量最少的竖直轨道，从所述料箱数量最少的竖直轨道中查找替换料箱；和/或，
38.从包含待取货物最多的至少一个料箱中确定第二数量个替换料箱；
39.其中，所述替换料箱用于替换所述当前可行解中的料箱。
40.可选的，根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱，包括：
41.根据下述至少一项优化因素，确定多个可行解：分配给所述订单任务的料箱数量、分配给所述订单任务的料箱与操作台的距离之和、分配给所述订单任务的料箱的重量之和；
42.计算各个可行解对应的竖直轨道内分配的料箱数量的方差；
43.根据方差最小的可行解，确定分配给所述订单任务的料箱。
44.第二方面，本公开提供一种料箱分配装置，包括：
45.待取货物确定模块，用于根据待处理的订单任务，确定待取货物；
46.竖直轨道确定模块，用于确定装有所述待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道；
47.料箱选择模块，用于根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
48.可选的，所述料箱选择模块具体用于：
49.根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
50.可选的，所述料箱选择模块具体用于：
51.根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。
52.可选的，所述料箱选择模块在根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱时，具体用于：
53.根据单个优化因素，生成所述订单任务对应的料箱分配的初始可行解；
54.根据多个优化因素，对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果；
55.根据所述料箱分配结果，确定至少一个料箱中分配给所述订单任务的料箱；
56.其中，所述多个优化因素中包括竖直轨道内分配的料箱数量的方差。
57.可选的，所述多个优化因素还包括下述至少一项：分配给所述订单任务的料箱数量；分配给所述订单任务的料箱与操作台的距离之和；分配给所述订单任务的料箱的重量之和；
58.所述单个优化因素为所述多个优化因素中的任意一个。
59.可选的，所述料箱选择模块在根据单个优化因素，生成所述订单任务对应的料箱分配的初始可行解时，具体用于：
60.针对所述订单任务需要的每一种类的货物，将装有所述种类的货物的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序；
61.对于每一种类的货物，按照顺序从装有所述种类的货物的料箱中选择料箱，分配给所述订单任务，以得到初始可行解；
62.其中，分配给所述订单任务的料箱中包含的所述种类的货物满足所述订单任务的
数量需求。
63.可选的，所述料箱选择模块在根据多个优化因素，对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果时，具体用于：
64.根据多个优化因素的加权和，构建总优化函数；
65.根据所述初始可行解以及所述总优化函数，基于启发式搜索算法对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果。
66.可选的，所述料箱选择模块在根据所述初始可行解以及所述总优化函数，基于启发式搜索算法对所述初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果时，具体用于：
67.重复执行下述步骤，直至所述总优化函数满足收敛条件，得到优化后的料箱分配结果：
68.根据所述多个优化因素中除所述单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解；
69.根据总优化函数计算得到调整后的可行解对应的第一结果，并根据所述第一结果和第二结果确定是否接受所述调整后的可行解，所述第二结果为根据总优化函数计算得到的当前可行解对应的结果。
70.可选的，所述料箱选择模块在根据所述多个优化因素中除所述单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解时，具体用于：
71.根据当前可行解，查找包含分配给所述订单任务的料箱数量最多的目标竖直轨道，和/或，装有待取货物的数量最少的第一数量个目标料箱；
72.将查找到的目标竖直轨道中的至少一个料箱替换为其它竖直轨道的料箱，和/或，将所述第一数量个目标料箱替换为第二数量个料箱，以得到调整后的可行解；
73.其中，所述第二数量少于第一数量。
74.可选的，所述料箱分配装置还包括，替换料箱确定模块，用于：
75.根据当前可行解，查找包含分配的料箱数量最少的竖直轨道，从所述料箱数量最少的竖直轨道中查找替换料箱；和/或，
76.从包含待取货物最多的至少一个料箱中确定第二数量个替换料箱；
77.其中，所述替换料箱用于替换所述当前可行解中的料箱。
78.可选的，所述料箱选择模块在根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱时，具体用于：
79.根据下述至少一项优化因素，确定多个可行解：分配给所述订单任务的料箱数量、分配给所述订单任务的料箱与操作台的距离之和、分配给所述订单任务的料箱的重量之和；
80.计算各个可行解对应的竖直轨道内分配的料箱数量的方差；
81.根据方差最小的可行解，确定分配给所述订单任务的料箱。
82.第三方面，本公开提供一种服务器，包括：存储器，处理器；
83.存储器，用于存储程序指令；
84.处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行如第一方面所述的方法。
85.第四方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存
储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。
86.第五方面，本公开提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
87.第六方面，本公开提供一种仓储系统，包括：货架、空中机器人仓库以及第三方面所述的服务器。
88.本公开提供了一种料箱分配方法、装置、服务器、存储介质和仓储系统。其中，料箱分配方法应用于仓储系统中的服务器。所述仓储系统包括货架以及空中机器人，所述货架设置有竖直轨道，所述空中机器人用于沿所述竖直轨道移动至存放有料箱的库位进行取箱操作；所述方法包括：根据待处理的订单任务，确定待取货物；确定装有所述待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道；根据所述至少一个料箱所在的竖直轨道，从所述至少一个料箱中选择分配给所述订单任务的料箱。本公开的方案首先需要确定待处理订单任务对应的商品(即待取货物)，进而可以根据需求确定装有对应待取货物的各个料箱以及其所在的竖直轨道，然后即可根据料箱所在的竖直轨道的情况，从众多装有对应待取货物的料箱中选择分配给订单任务的料箱。本方案考虑了料箱在货架上的竖直轨道上的分布情况，并据此进行料箱的分配，可以一定程度上保证分配的料箱的均匀性，避免分配的料箱的位置过于集中造成的机器人取货过程中拥堵率高，进而保证系统整体的出货效率。
附图说明
89.为了更清楚地说明本公开或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
90.图1为本公开提供的一种应用场景的示意图；
91.图2为本公开提供的一种货架的结构示意图；
92.图3为本公开提供的一种机器人在货架上攀爬的示意图；
93.图4为本公开一实施例提供的一种料箱分配方法的流程图；
94.图5为本公开一实施例提供的一种料箱分配过程的示意图；
95.图6为本公开一实施例提供的一种对料箱分配结构进行优化的流程图；
96.图7为本公开一实施例提供的一种料箱分配装置的结构示意图；
97.图8为本公开一实施例提供的一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
98.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开中的附图，对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
99.传统仓储场景中，普通货架不支持机器人爬升，普通机器人本身也无法爬升货架。因而，机器人在执行任务取货时不会面临在货架上发生拥堵阻碍行进的问题，已有的料箱
分配方法也不会考虑到这些问题。当已有的料箱分配方法应用到新场景后，当然也可以实现料箱分配，只是依据分配结果执行任务的过程中，可能出现因为各任务对应的料箱分配的过于集中，而导致机器人在巷道或竖直轨道中发生拥堵，影响任务执行的效率，进而导致系统整体的出库效率较低。
100.因此，本公开提出一种料箱分配方法、装置、服务器、存储介质和仓储系统。充分考虑当前货架场景下料箱所在巷道及所在竖直轨道对机器人执行取货任务的影响，以期提高当前货架场景下的料箱分配的效率。
101.图1为本公开提供的一种应用场景的示意图。如图1所示，该应用场景中包括服务器10、存储有多个料箱的货架20、若干机器人30。
102.服务器10可以是任何类型的电子计算平台或设备，作为整个仓储系统的控制中心。根据实际需求，其可以具备相应的存储空间或计算能力，以提供一项或多项应用服务或功能，例如接收订单、分配订单给各操作台、下发订单、根据订单生成取放货任务、分配任务给各机器人、下发任务、控制机器人执行取放货任务等。
103.货架20是用于存放料箱的结构。在仓储系统中可能配备多个货架，以储存更多的料箱。每两个货架之间形成可通行的通道，叫做巷道。参考图2，图2为本公开提供的一种货架的结构示意图。如图2所示，货架20可以有多层，每层有多个库位201，库位可用于放置料箱202。每个货架20的竖直方向的框架上设置有可供机器人攀爬的竖直轨道203，下端连接到巷道。机器人30可以在竖直轨道203上实现上下方向的移动，以便到达相应的库位对相应的料箱202执行相应的取放货任务。本公开中所说的“料箱”是存储在每个库位中的物体整体，它可以是商品与容器(例如箱体、托盘等)的组合。
104.机器人30是具有行走机构，可以在仓储系统的空间中(地面上、轨道上等)移动，可以搬运料箱以进行取放货操作的自动化设备。参考图3，图3为本公开提供的一种机器人在货架上攀爬的示意图，以侧视图的形式展现。如图3所示，机器人30上设置有行走机构301，行走机构301可以与货架a和货架b上的竖直轨道相匹配，使得机器人30在货架a与货架b之间的空间内沿竖直轨道垂直在竖直方向上下移动。其中，行走机构301可以采用任何合适类型的动力系统。机器人30可以一次同时装载至少一个料箱。
105.服务器10可以根据订单情况确定完成这些订单所需要的商品的种类及数量，并据此为订单分配相应的料箱，进而生成相应的任务。并分配任务给机器人30。机器人通过执行任务即可将料箱搬运至操作台，通过操作台上的分拣操作，将对应订单的料箱中的商品出库。
106.下面将采用具体的实施例来对本公开提供的料箱分配方法进行详细的解释和说明。
107.图4为本公开一实施例提供的一种料箱分配方法的流程图，如图4所示，本实施例的方法可以应用于仓储系统中的服务器，仓储系统包括货架以及空中机器人，货架上设置有竖直轨道，空中机器人用于沿竖直轨道移动至存放有料箱的库位进行取箱操作。本实施例的料箱分配方法包括：
108.s401、根据待处理的订单任务，确定待取货物。
109.待处理的订单任务可以为一个订单任务或多个订单任务。每个订单中包括至少一个特定商品及对应的数量，本公开中将订单包括的特定商品称为待取货物。
110.s402、确定装有待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道。
111.在确定完成待处理的订单所需要的货物(待取货物)后，可以确定在仓库中的哪些位置可以取到这些货物。
112.在仓储系统中，一般会定时对货物的库存进行盘点，统计每个料箱中存放有哪些货物及每个货物对应的数量。因此，通过查找库存，可以确定装有待取货物的至少一个料箱，以及每个料箱所在的货架、所对应的竖直轨道、甚至所在的库位。
113.s403、根据至少一个料箱所在的竖直轨道，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
114.根据确定出的至少一个料箱所在的竖直轨道，即可从中选择分配给订单任务的料箱。
115.选择料箱时，可按一定的标准进行选择，该标准可以由用户根据需求设定。例如选择的料箱距离操作台的距离之和尽量小，和/或选择的料箱的数量尽量少，和/或每个垂直轨道内选择的料箱的数量的方差尽量小等。若在本次执行此分配方法之前，已经有被分配了但尚未被机器人取走的料箱(分配的料箱)，则还可以制定选择标准，使本次分配完成后，全部分配的料箱距离操作台的距离之和尽量小，和/或全部分配的料箱的数量尽量少，和/或每个垂直轨道内全部分配的料箱的数量的方差尽量小等。
116.本实施例提供的料箱分配方法应用于仓储系统中的服务器。仓储系统包括货架以及空中机器人，货架设置有竖直轨道，空中机器人用于沿竖直轨道移动至存放有料箱的库位进行取箱操作。该方法包括：根据待处理的订单任务，确定待取货物；确定装有待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道；根据至少一个料箱所在的竖直轨道，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。本公开的方案首先需要确定待处理订单任务对应的商品(即待取货物)，进而可以根据需求确定装有对应待取货物的各个料箱以及其所在的竖直轨道，然后即可根据料箱所在的竖直轨道的情况，从众多装有对应待取货物的料箱中选择分配给订单任务的料箱。本方案考虑了料箱在货架上的竖直轨道上的分布情况，并据此进行料箱的分配，可以一定程度上保证分配的料箱的均匀性，避免分配的料箱的位置过于集中造成的机器人取货过程中拥堵率高，进而保证系统整体的出货效率。
117.在一些实施例中，上述的根据至少一个料箱所在的竖直轨道，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱，具体可以包括：根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
118.装有待取货物的各个料箱可能分布在各个货架的各个垂直轨道对应的各个库位中，每个料箱中装有的待取货物的种类和数量也不一定。因此，可以满足订单任务需求的料箱的组合可能是很多的。其中一种选择方式是依据各个垂直轨道内已经分配的料箱数量进行选择。例如，在本次执行料箱分配方法之前，已经为其它订单任务分配过料箱，且尚未被机器人取走。将这些料箱称为“分配的料箱”。在此基础上，查询装有待取货物的各个料箱所在的垂直轨道中的分配的料箱数量，据此确定具体选择哪个竖直轨道中的哪些料箱，通过计算，使得本次料箱分配后，各个竖直轨道内分配的料箱总数量不超过预设值。
119.一个轨道内分配的料箱数量越多，在机器人执行取箱任务时发生拥堵的概率越高。通过计算竖直轨道内分配的料箱数量，可以使各竖直轨道内分配料箱的数量较少，避免某些轨道内分配的料箱数量过多，避免发生拥堵，提高整体出库效率。
120.在另一些实施例中，上述的根据至少一个料箱所在的竖直轨道，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱，可以包括：根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
121.每个竖直轨道内分配的料箱数量的方差可以表征各个轨道间分配的料箱的均匀度。方差越小，均匀度越高；方差越大，均匀度越低，即可能分配的料箱在部分竖直轨道中较为集中。通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，可以使各竖直轨道内分配的料箱数量较为均匀，避免分配的料箱的位置过于集中造成的机器人取货过程中拥堵率高，进而保证系统整体的出货效率。
122.在一个具体的实施例中，上述的根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱，可以包括：根据单个优化因素，生成订单任务对应的料箱分配的初始可行解；根据多个优化因素，对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果；根据料箱分配结果，确定至少一个料箱中分配给订单任务的料箱；其中，多个优化因素中包括竖直轨道内分配的料箱数量的方差。
123.在本实施例中，将“竖直轨道内分配的料箱数量的方差”作为其中一个优化因素，进行料箱分配。
124.其中，单个优化因素可以包括在多个优化因素当中。“竖直轨道内分配的料箱数量的方差”可以作为单个优化因素，也可以作为多个优化因素中除单个优化因素以外的一个优化因素。
125.首先，根据单个优化因素，生成订单任务对应的料箱分配的可行解。可以为单个优化因素设置优化目标，可行解可以满足此优化目标。当“竖直轨道内分配的料箱数量的方差”作为单个优化因素时，可以将优化目标设置为某个具体的方差数值。
126.而后，根据多个优化因素，对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果，在考虑到单个优化因素的基础上，基于其它优化因素进行分配方案的调整，使其它因素也能达到较为理想的优化目标。
127.料箱分配结果实际就表示了将哪些料箱分配给订单任务。
128.本实施例通过先生成初始可行解，再对其进行优化的方式，将料箱分配的问题转化成寻找更优解的问题，一方面可以综合考虑多个优化因素生成分配方案，另一方面计算量相对较小。
129.在一些实现方式中，除“竖直轨道内分配的料箱数量的方差”这一优化因素外，多个优化因素还可以包括下述至少一项：分配给订单任务的料箱数量；分配的料箱与操作台的距离之和；分配的料箱的重量之和；单个优化因素为所述多个优化因素中的任意一个。
130.分配给订单任务的料箱数量越少，所占用的机器人数量越少，在巷道或竖直轨道上发生拥堵的概率也会减小。
131.分配的料箱与操作台的距离之和越小，将料箱运送到操作台的耗时相对越短，出库速度更快效率更高。
132.分配的料箱的重量之和越小，机器人搬运料箱的耗能越少。同时，重量之和越小，说明料箱中与订单任务无关的货物也较少，有可以减小分拣难度，提高出库效率。
133.当然，上述的几个优化因素仅为举例，用户可以结合实际的场景和实际的需求，提
出其它的优化因素，也可以自行设置单一优化因素和多个优化因素的具体内容。
134.通过各个优化因素的选择和配合，可以满足不同场景下的料箱分配的需求，使本公开的方案的适用性更为广泛。
135.在一个具体的实施例中，将“分配的料箱与操作台的距离”作为单一优化因素。相应的，上述的根据单个优化因素，生成订单任务对应的料箱分配的初始可行解，具体可以包括：针对订单任务需要的每一种类的货物，将装有该种类的货物的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序；对于每一种类的货物，按照顺序从装有该种类的货物的料箱中选择若干料箱，分别分配给订单任务，以得到初始可行解；其中，分配的若干料箱中包含的该种类的货物满足订单任务的数量需求。
136.即，分别针对每个种类的货物进行料箱分配。首先，将装有某一种类的货物的料箱按照与操作台的距离远近进行排序，然后按排序的结果从中选择距离最近的若干个料箱分配给订单任务。选择的料箱至少可以满足订单任务对该种货物的数量需求。
137.考虑到每个料箱中可能不止存在一种货物，所以在对每一种类的货物进行料箱分配时，参与排序的可以是全部的可以分配的料箱。
138.图5中以一个虚拟的料箱分配场景作为示例，对上述料箱分配过程进行说明。根据订单任务，确定待取货物为4个货物a和4个货物b。装有待取货物的五个料箱分别为料箱a(包含3个b)，料箱b(包含2个b)，料箱c(包含1个a和2个b)，料箱d(包含3个a)，料箱e(包含4个a)，且与操作台的距离由短到长排序为a<b<c<d<e。装有货物a的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序是c、d、e，选择c、d分配给订单任务；装有货物b的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序是a、b、c，选择a、b分配给订单任务。则初始可行解包括a、b、c、d。
139.在这个例子中，可以看到c中不止包含a，同时还包含b，且b的数量与b相同，因此，在后续的优化步骤中，可以将b删掉，仍然能够满足订单需求，但整体的料箱数量却减少了。这就是优化的意义。
140.在一些实施例中，上述的根据多个优化因素，对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果，包括：根据多个优化因素的加权和，构建总优化函数；根据初始可行解以及总优化函数，基于启发式搜索算法对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果。
141.总优化函数可以表示为多个优化因素的得分与权重的乘积的和的形式。总优化函数主要用于指示优化的方向，其中每个优化因素的得分则指示在该优化因素上的优化程度。优化的目标是，每个优化因素的得分都尽量高一些，总优化函数的数值也尽量高一些。
142.通过构建总优化函数，并根据总优化函数对初始可行解进行优化，可以综合多个优化因素搜索到更为优化的料箱分配结果。
143.在一些实施例中，上述的根据初始可行解以及总优化函数，基于启发式搜索算法对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果，包括：重复执行下述步骤，直至总优化函数满足收敛条件，得到优化后的料箱分配结果：根据多个优化因素中除单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解；根据总优化函数计算得到调整后的可行解对应的第一结果，并根据第一结果和第二结果确定是否接受调整后的可行解，第二结果为根据总优化函数计算得到的当前可行解对应的结果。
144.结合图6对料箱分配结果的优化过程进行说明。首先，根据多个优化因素中除单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解。其次，
计算调整后的可行解对应的总优化函数，得到第一结果；计算当前可行解对应的总优化函数，得到第二结果；如果第一结果大于第二结果，则接受调整后的可行解；否则，仍保持当前可行解。并进一步判断总优化函数是否满足收敛条件，如果是，则结束循环，将当前可行解作为优化后的料箱分配结果，否则继续循环。
145.第一次迭代时，当前可行解为上述的初始可行解；在接受调整后的可行解后，调整后的可行解成为当前可行解。
146.其中，总优化函数的收敛条件可以包括：总优化函数值大于或等于预设值，和/或，总优化函数中每个优化因素的值大于或等于预设值。
147.其中，根据多个优化因素中除单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解，具体可以包括：根据当前可行解，查找包含分配给订单任务的料箱数量最多的目标竖直轨道，和/或，装有待取货物的数量最少的第一数量个目标料箱；将查找到的目标竖直轨道中的至少一个料箱替换为其它竖直轨道的料箱，和/或，将第一数量个目标料箱替换为第二数量个料箱，以得到调整后的可行解；其中，第二数量少于第一数量。
148.具体的调整方向(即优化因素的优化方向)可以为，减小各竖直轨道之间的分配料箱的方差。具体的，首先在当前可行解中查找分配料箱数量最多的竖直轨道(目标竖直轨道)，再将目标竖直轨道中的至少一个料箱替换为其它竖直轨道中的料箱。则减少了分配料箱数量最多的竖直轨道中的料箱数量，可以减小方差。
149.具体的调整方向还可以为，减少分配料箱的总数量。具体的，首先在当前可行解中查找装有待取货物的数量最少的第一数量个料箱(目标料箱)，再将第一数量个目标料箱替换成第二数量个料箱。第二数量少于第一数量，但是第二数量个料箱中的待取货物替换后可以满足订单对待取货物的需求。
150.这里仅为两种调整方向的举例，当然还可以基于其它优化因素设定其它的调整方式，来达到其它的优化目标。
151.上述实施例中的方法中，在替换料箱时，还可以包括：根据当前可行解，查找包含分配的料箱数量最少的竖直轨道，从料箱数量最少的竖直轨道中查找替换料箱；和/或，从包含待取货物最多的至少一个料箱中确定第二数量个替换料箱；其中，替换料箱用于替换当前可行解中的料箱。
152.对应于上述第一种调整方向，减小各竖直轨道之间的分配料箱的方差，在确定替换料箱时，可以通过查找包括当前可行解中分配料箱在内的分配的料箱数量最少的竖直轨道，从其中未被分配的料箱中，确定替换料箱。
153.对应于上述第二种调整方向，减少分配料箱的总数量，在确定替换料箱时，可以从未被分配的料箱中包含待取货物最多的至少一个料箱中确定第二数量个替换料箱。当然，也可以从包含待取货物的未被分配的料箱中选择能够满足替换需求的货物数量的料箱即可。前者直接选择包含待取货物最多的料箱，可以支持在替换料箱寻找更优分配方案的过程中最大概率一次成功。
154.替换料箱的条件是，所有替换料箱中的包含的待取货物的数量与当前可行解中其它未被替换的料箱中包含的待取货物的数量的总和可以满足订单任务对待取货物的需求。
155.在另一些实施例中，上述的根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨
道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱，也可以包括：根据下述至少一项优化因素，确定多个可行解：分配给订单任务的料箱数量、分配的料箱与操作台的距离之和、分配的料箱的重量之和；计算各个可行解对应的竖直轨道内分配的料箱数量的方差；根据方差最小的可行解，确定分配给订单任务的料箱。
156.即直接根据至少一个优化因素确定多个可行解，然后分别计算各可行解对应的各竖直轨道分配的料箱数量的方差，根据方差计算结果，选择其中方差最小的可行解，作为分配方案进行料箱分配。
157.相对于以上的方案，减少了迭代的过程，使料箱分配方案的计算过程更为简化。
158.在其它场景中，可以将分配给订单任务的料箱数量，或分配的料箱与操作台的距离之和，或分配的料箱的重量之和作为单个优化因素，确定初始可行解；结合单个优化因素和其它优化因素作为多优化因素初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果。
159.图7为本公开一实施例提供的一种料箱分配装置的结构示意图，如图7所示，本实施例的料箱分配装置700可以包括：待取货物确定模块701、竖直轨道确定模块702、料箱选择模块703。
160.待取货物确定模块701，用于根据待处理的订单任务，确定待取货物；
161.竖直轨道确定模块702，用于确定装有待取货物的至少一个料箱中各料箱所在的竖直轨道；
162.料箱选择模块703，用于根据至少一个料箱所在的竖直轨道，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
163.可选的，料箱选择模块703具体用于：
164.根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
165.可选的，料箱选择模块703具体用于：
166.根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱。
167.可选的，料箱选择模块703在根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱时，具体用于：
168.根据单个优化因素，生成订单任务对应的料箱分配的初始可行解；
169.根据多个优化因素，对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果；
170.根据料箱分配结果，确定至少一个料箱中分配给订单任务的料箱；
171.其中，多个优化因素中包括竖直轨道内分配的料箱数量的方差。
172.可选的，多个优化因素还包括下述至少一项：分配给订单任务的料箱数量；分配的料箱与操作台的距离之和；分配的料箱的重量之和；
173.单个优化因素为多个优化因素中的任意一个。
174.可选的，料箱选择模块703在根据单个优化因素，生成订单任务对应的料箱分配的初始可行解时，具体用于：
175.针对订单任务需要的每一种类的货物，将装有该种类的货物的料箱按照距离操作台由近及远的顺序排序；
176.对于每一种类的货物，按照顺序从装有该种类的货物的料箱中选择料箱，分配给
订单任务，以得到初始可行解；
177.其中，分配的料箱中包含的该种类的货物满足订单任务的数量需求。
178.可选的，料箱选择模块703在根据多个优化因素，对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果时，具体用于：
179.根据多个优化因素的加权和，构建总优化函数；
180.根据初始可行解以及总优化函数，基于启发式搜索算法对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果。
181.可选的，料箱选择模块703在根据初始可行解以及总优化函数，基于启发式搜索算法对初始可行解进行优化，得到优化后的料箱分配结果时，具体用于：
182.重复执行下述步骤，直至总优化函数满足收敛条件，得到优化后的料箱分配结果：
183.根据多个优化因素中除单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解；
184.根据总优化函数计算得到调整后的可行解对应的第一结果，并根据第一结果和第二结果确定是否接受调整后的可行解，第二结果为根据总优化函数计算得到的当前可行解对应的结果。
185.可选的，料箱选择模块703在根据多个优化因素中除单个优化因素以外的至少一个优化因素，对当前可行解进行调整，得到调整后的可行解时，具体用于：
186.根据当前可行解，查找包含分配给订单任务的料箱数量最多的目标竖直轨道，和/或，装有待取货物的数量最少的第一数量个目标料箱；
187.将查找到的目标竖直轨道中的至少一个料箱替换为其它竖直轨道的料箱，和/或，将第一数量个目标料箱替换为第二数量个料箱，以得到调整后的可行解；
188.其中，第二数量少于第一数量。
189.可选的，料箱分配装置700还包括，替换料箱确定模块704，用于：
190.根据当前可行解，查找包含分配的料箱数量最少的竖直轨道，从料箱数量最少的竖直轨道中查找替换料箱；和/或，
191.从包含待取货物最多的至少一个料箱中确定第二数量个替换料箱；
192.其中，替换料箱用于替换当前可行解中的料箱。
193.可选的，料箱选择模块703在根据至少一个料箱所在的竖直轨道，通过计算竖直轨道内分配的料箱数量的方差，从至少一个料箱中选择分配给订单任务的料箱时，具体用于：
194.根据下述至少一项优化因素，确定多个可行解：分配给订单任务的料箱数量、分配的料箱与操作台的距离之和、分配的料箱的重量之和；
195.计算各个可行解对应的竖直轨道内分配的料箱数量的方差；
196.根据方差最小的可行解，确定分配给订单任务的料箱。
197.本实施例的装置，可以用于执行上述任一实施例的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
198.图8为本公开一实施例提供的一种服务器的结构示意图，如图8所示，本公开的服务器800包括：存储器801、处理器802。
199.存储器801，用于存储程序指令；
200.处理器802，用于调用并执行存储器801中的程序指令，执行上述任一实施例的方
法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
201.本公开还提供一种仓储系统，包括：货架、空中机器人仓库以及上述实施例中的服务器。
202.本公开还提供一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一实施例的方法。
203.本公开还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。
204.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
205.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。