用于自动小车存取系统的作业优化方法及系统与流程

技术特征：
1.一种用于自动小车存取系统的作业优化方法，包括：获取所述自动小车存取系统的参数，其中，所述参数包括与储位分配和作业调度相关的系统结构信息、自动小车信息和作业信息；根据所述参数，为所述自动小车存取系统的作业巷道构建储位分配和作业调度联合优化模型；利用所述储位分配和作业调度联合优化模型，根据所述作业信息，获取所述自动小车存取系统的储位分配和作业调度策略；根据所述储位分配和作业调度策略，优化所述自动小车存取系统的自动小车的作业区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述系统结构信息包括巷道数量信息、相邻巷道的间距信息和存储位信息；所述自动小车信息包括自动小车数量信息、自动小车速度信息和自动小车存取货物时间信息；所述作业信息包括存货作业数量信息、存货坐标信息、取货作业数量信息和取货坐标信息。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述存储位信息由式(1)表示：其中，n
o
是所述自动小车存取系统的作业巷道上初始空存储位的数量，n
r
是所述取货作业数量。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述储位分配和作业调度联合优化模型由(2)表示：其中，n
o
是所述自动小车存取系统的作业巷道上初始空存储位的数量，n
r
是所述取货作业数量，c
ij
是完成作业指令(i，j)的时间，y
ij
是二元决策变量，当指令(i，j)完成时等于1，当(i，j)未完成时等于0。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述作业指令包括存货指令、取货指令和存取货指令；其中，所述存货指令表示所述自动小车运送货物到指定存货位、释放货物并返回到所述作业巷道的进出口的位置；完成所述存货指令的作业时间由式(3)表示：所述取货指令表示所述自动小车从所述作业巷道的进出口的位置移动到指定取货位，拿起在所述取货位上的货物后，返回所述作业巷道的进出口的位置；完成所述取货指令的作业时间由式(4)表示：
所述存取货指令表示所述自动小车运送货物到指定的存货位，释放货物后，再移动到取货位，拿起货物后返回到所述作业巷道的进出口的位置；完成所述存取货指令的作业时间由式(5)表示：其中，d
i
和d
j
表示所述自动小车存取系统的存储位到所述作业巷道的进出口的距离，v
w
表示所述自动小车在所述作业巷道内的速度，t
p
表示所述自动小车拿起、释放一个货物所需时间。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述储位分配和作业调度联合优化模型由式(6)～式(10)表示的条件进行约束：～式(10)表示的条件进行约束：～式(10)表示的条件进行约束：～式(10)表示的条件进行约束：～式(10)表示的条件进行约束：其中，n
s
表示所述作业巷道上存货作业的数目，r表示取货作业的储位集合，r
c
是r的子集，大小用|r
c
|表示；约束(6)确保每个取货作业必须被执行；约束(7)表示在一个指令中最多选择一个存货作业与取货作业配对；约束(8)确保所有存货作业都被完成；约束(9)为子回路消除约束；约束(10)给出了所述二元决策变量y
ij
的取值范围。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述自动小车存取系统的储位分配和作业调度策略包括：当所述存货作业数量小于等于所述取货作业数量时，计算所述存货作业数量和所述取货作业数量的差值，执行所述取货指令，当所述取货指令的次数达到所述差值时，执行所述存取货指令，获得所述储位分配和作业调度策略；当所述存货作业数量大于所述取货作业数量时，选择所述存货作业数量的空存储位，利用匈牙利算法进行作业指令规划，当所述规划中存在子回路，则将新的存储位代替子回路中的最小存储位编号，并根据所述存货作业数量小于等于所述取货作业数量进行规划，获得所述储位分配和作业调度策略。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述优化所述自动小车存取系统的自动小车的作业区域包括利用动态规划模型优化所述自动小车的作业区域；其中，所述动态规划模型由式(11)～式(13)表示：1)～式(13)表示：1)～式(13)表示：其中，f
zr
表示状态(z，r)的目标值，c
zjr
为状态(z-1，j)转移到状态(z，r)状态转移方程；状态(z，r)表示区域z的最右侧巷道指标是r；t
s
表示所述自动小车从一条所述作业巷道到相邻所述作业巷道的移动时间。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述作业优化方法利用相对作业完成时间作为衡量指标；其中，所述相对作业完成时间由式(14)表示：其中，m(p)表示经验式决策得到的作业总完成时间，m(c)是根据权利要求1-8任一所述的方法得到的作业总完成时间。10.一种用于自动小车存取系统的作业优化系统，包括：第一获取模块，用于获取所述自动小车存取系统的参数，其中，所述参数包括与储位分配和作业调度相关的系统结构信息、自动小车信息和作业信息；构建模块，用于根据所述参数，为所述自动小车存取系统的作业巷道构建储位分配和作业调度联合优化模型；第二获取模块，用于利用所述储位分配和作业调度联合优化模型，根据所述作业信息，获取所述自动小车存取系统的储位分配和作业调度策略；优化模块，用于根据所述储位分配和作业调度策略，优化所述自动小车存取系统的自动小车的作业区域。

技术总结
本发明提供了一种用于自动小车存取系统的作业优化方法，包括：获取自动小车存取系统的参数，其中，参数包括与储位分配和作业调度相关的系统结构信息、自动小车信息和作业信息；根据参数，为自动小车存取系统的作业巷道构建储位分配和作业调度联合优化模型；利用储位分配和作业调度联合优化模型，根据作业信息，获取自动小车存取系统的储位分配和作业调度策略；根据储位分配和作业调度策略，优化自动小车存取系统的自动小车的作业区域。本发明同时提供了一种用于自动小车存取系统的作业优化系统及电子设备。优化系统及电子设备。优化系统及电子设备。


技术研发人员：陈然 余玉刚 郭晓龙 余虎
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/4/1