空单元容器处理方法和装置与流程

1.本发明涉及物流技术领域，尤其涉及一种空单元容器处理方法和装置。


背景技术：

2.在货到人自动化仓库系统中，出库工作站在完成货物拣选之后会产生空单元容器，此后需要将空单元容器运输到货架中的储位进行存放或者运输到上架工作站来帮助完成货物入库。
3.在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：第一，现有系统中的出库工作站和上架工作站彼此隔离，需要通过agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)等搬运单元将出库工作站产生的空单元容器搬运到上架工作站，因此需要占用agv资源，影响整体作业效率和成本。此外，由于每一出库工作站只有少量缓存位，而agv一般能够一次性搬运多个单元容器，故agv往往需要在多个出库工作站之间行驶以收集空单元容器，导致工作效率进一步下降。第二，现有系统多采用单深位货架存储货物并且针对单深位货架设计空单元容器回库流程，没有针对双深位货架的相关流程。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种空单元容器处理方法和装置，针对采用双深位货架的货到人仓库系统设计了空单元容器的处理流程。
5.为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空单元容器处理方法。
6.本发明实施例的空单元容器处理方法应用在包括出库工作站、上架工作站和单元货架的货到人仓库系统；其中，每一单元货架具有前排储位和后排储位；多个单元货架排成一排，处在巷道一侧；所述方法包括：在所述出库工作站存在待回库的空单元容器时，利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标巷道；根据所述目标巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储所述待回库的空单元容器的空储位的储位类型；对于所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的多个单元货架，依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储所述待回库的空单元容器的目标单元货架，并在所述目标单元货架中确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标储位。
7.可选地，所述出库工作站和所述上架工作站由预先建立的输送线连接，每一上架工作站具有包括至少一个缓存位的空单元容器上架补给缓存道；以及，所述方法进一步包括：在所述出库工作站产生空单元容器之后，判断每一空单元容器上架补给缓存道是否存在空闲缓存位：若是，通过所述输送线将产生的空单元容器运输到所述空闲缓存位；在每一空单元容器上架补给缓存道不存在空闲缓存位、并且所述出库工作站仍存在空单元容器时，将该空单元容器确定为所述待回库的空单元容器。
8.可选地，所述输送线与至少一个回库缓存道连接；以及，所述利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储所述待回库的
空单元容器的目标巷道，包括：计算每一巷道的综合成本，所述综合成本为该巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离的加权和；其中，该巷道的实箱单元容器出库率为该巷道中各实箱单元容器的出库率之和，任一实箱单元容器的出库率为预设历史时长内该实箱单元容器的出库次数与所述货到人仓库系统的实箱单元容器出库总数的比值；该巷道的回库距离为该巷道的初始位置与每一回库缓存道的距离的最小值；将所述综合成本最小的巷道确定为所述目标巷道。
9.可选地，所述方法进一步包括：在确定所述目标巷道之后，将距离所述目标巷道最近的回库缓存道确定为所述待回库的空单元容器的目标缓存道；其中，所述待回库的空单元容器将在所述目标缓存道被所述货到人仓库系统中的搬运单元所搬运。
10.可选地，所述根据所述目标巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储所述待回库的空单元容器的空储位的储位类型，包括：判断所述目标巷道中是否存在第一类型空储位：若是，将第一类型确定为所述储位类型；否则，判断所述目标巷道中是否存在第二类型空储位：若是，将第二类型确定为所述储位类型；否则，判断所述目标巷道中是否存在第三类型空储位：若是，将第三类型确定为所述储位类型；其中，第一类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位也为空储位；第二类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位被占用；第三类型空储位为前排储位，该储位的正后方储位被占用。
11.可选地，所述依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储所述待回库的空单元容器的目标单元货架，包括：计算所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的每一单元货架的综合成本，该综合成本为单元货架的空单元容器存储数量与单元货架的出库距离的加权和；其中，所述出库距离为单元货架的初始位置与所述目标缓存道的距离；将该综合成本最小的单元货架确定为目标单元货架。
12.可选地，所述单元货架为多层货架，每一层具有多个前排储位和多个后排储位；以及，所述在所述目标单元货架中确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标储位，包括：在所述目标单元货架中具有所述储位类型的多个空储位时，将层数最小的空储位确定为初选储位；在所述初选储位为多个时，将储位号最小的初选储位确定为目标储位。
13.可选地，所述方法进一步包括：控制所述输送线将所述待回库的空单元容器运输到所述目标缓存道，指示所述搬运单元将所述待回库的空单元容器从所述目标缓存道搬运到所述目标储位。
14.为实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种空单元容器处理装置。
15.本发明实施例的空单元容器处理装置应用在包括出库工作站、上架工作站和单元货架的货到人仓库系统；其中，每一单元货架具有前排储位和后排储位；多个单元货架排成一排，处在巷道一侧；所述装置可以包括：巷道定位单元，用于：在所述出库工作站存在待回库的空单元容器时，利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标巷道；储位类型判别单元，用于：根据所述目标巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储所述待回库的空单元容器的空储位的储位类型；储位定位单元，用于：对于所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的多个单元货架，依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储所述待回库的空单元容器的目标单元货架，并在所述目标单元货架中确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标储位。
16.可选地，所述出库工作站和所述上架工作站由预先建立的输送线连接，每一上架工作站具有包括至少一个缓存位的空单元容器上架补给缓存道；以及，所述装置进一步包括：预分配单元，用于：在所述出库工作站产生空单元容器之后，判断每一空单元容器上架补给缓存道是否存在空闲缓存位：若是，通过所述输送线将产生的空单元容器运输到所述空闲缓存位；在每一空单元容器上架补给缓存道不存在空闲缓存位、并且所述出库工作站仍存在空单元容器时，将该空单元容器确定为所述待回库的空单元容器。
17.为实现上述目的，根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备。
18.本发明的一种电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明所提供的空单元容器处理方法。
19.为实现上述目的，根据本发明的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质。
20.本发明的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明所提供的空单元容器处理方法。
21.根据本发明的技术方案，上述发明中的实施例具有如下优点或有益效果：
22.建立输送线来连接每一出库工作站和上架工作站，针对出库产生的空单元容器通过输送线自动补给到上架工作站，由此避免占用agv资源；同时设置至少一条回库缓存道与输送线连接，agv只需在一条回库缓存道等待即可收集到需要搬运的空单元容器，由此避免agv在多个工作站之间行驶。此外，本发明实施例针对采用双深位货架的货到人仓库系统设计了空单元容器的回库流程，能够根据空单元容器当前存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间等因素确定最适于存储当前空单元容器的巷道、储位类型、单元货架和储位，有助于以较高效率实现空单元容器在货到人仓库系统中的流转。
23.上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
24.附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：
25.图1是本发明实施例中空单元容器处理方法的主要步骤示意图；
26.图2是本发明实施例的货到人仓库系统结构示意图；
27.图3是图2中部分ⅰ的放大示意图；
28.图4是图2中部分ⅱ的放大示意图；
29.图5是本发明实施例中空单元容器处理方法的具体执行步骤示意图；
30.图6是本发明实施例中空单元容器处理方法的控制系统示意图；
31.图7是本发明实施例中空单元容器处理装置的组成部分示意图；
32.图8是根据本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
33.图9是用来实现本发明实施例中空单元容器处理方法的电子设备结构示意图。
34.附图标记说明：
35.10：出库工作站；20：上架工作站；30：输送线；40：回库缓存道；50：单元货架；60：巷道；70：搬运单元；21：空单元容器上架补给缓存道；51：单元容器；52：前排储位；53：后排储位；41：顶升移载装置；42：回库缓存道的回库位置；80：出库缓存道；54：前排空储位；55：后
排空储位；56：货架背靠背间隙。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
37.需要指出的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
38.图1是根据本发明实施例中空单元容器处理方法的主要步骤示意图，本发明实施例的空单元容器处理方法可以应用在货到人仓库系统。货到人(goods to person or goods to man，g2p or g2m)拣选，即在物流拣选过程中，货物被自动输送到拣选人面前供人拣选。图2、3、4是本发明实施例的货到人仓库系统结构示意图，其中图3是图2中部分ⅰ的放大示意图，图4是图2中部分ⅱ的放大示意图。如图2到图4所示，本发明实施例的货到人仓库系统可以包括储存部分、输送部分和拣选部分，拣选部分包括至少一个出库工作站空单元容器10和至少一个上架工作站20(即入库工作站)，出库工作站10在完成货物拣选之后，会产生空单元容器(如周转箱，本发明实施例中采用单元容器51存放货物)，而上架工作站20需要空单元容器来存放待入库货物。现有技术中一般使用搬运单元70(如agv，穿梭车等)从出库工作站10将空单元容器搬运到上架工作站20，其缺点在于需要占用搬运单元70资源，针对此缺点，本发明实施例采用输送线30连接各出库工作站10和上架工作站20，通过输送线30将出库工作站10产生的空单元容器自动传输到上架工作站20，由此提高了作业效率，避免占用搬运单元70资源。上架工作站20具有空单元容器上架补给缓存道21用于接收空单元容器，以上空单元容器上架补给缓存道21具有多个缓存位，每一缓存位能够放置一个空单元容器。
39.如图2所示，在本发明实施例中，可以在输送线30的多个位置设置多个回库缓存道40用于将输送线30上的货物或单元容器51转移到搬运单元70，再由搬运单元70搬运到储区进行入库。类似地，还可以在输送线30的多个位置连接多个出库缓存道80用于将搬运单元70从储区搬出的货物或单元容器51转移到输送线30，再由输送线30传输到出库工作站10进行出库。请参见图3，回库缓存道40和出库缓存道80均通过顶升移载装置41与输送线30连接，搬运单元70在回库缓存道的回库位置42搬运货物或单元容器51。货到人仓库系统的输送部分主要包括以上搬运单元70，储存部分为单元货架50组成的储区。
40.请参见图4，在本发明实施例中，储区内包括多个单元货架50，每一单元货架50可以是多层的双深位货架，也就是说，单元货架50在高度方向具有多层(以平面直角坐标系来说，即在z方向具有多个取值)，具有多个前排储位52和后排储位53，一般地，一个单元货架50任一层的前排储位52和后排储位53的数量相等，即任一单元货架50在y方向具有两个取值，一个对应前排储位52，一个对应后排储位53。针对任一单元货架50任一层的多个前排储位52或者多个后排储位53，可以使用储位号依次标记以实现区分，例如，如果某单元货架任一层都有4个前排储位和4个后排储位，则使用储位号1、2、3、4依次进行标记，即该单元货架在x方向具有四个取值。例如，某单元货架在z方向有3个取值(即有3层)，在y方向有两个取
值(即属于双深位货架)，在x方向有4个取值(即有四个储位号)，则该货架每一层有8个储位，三层共有24个储位。
41.实际场景中，多个单元货架50排成一排，两排单元货架背靠背放置形成一组单元货架，两排货架中间为货架背靠背间隙56(搬运单元无法进入)，两组单元货架之间形成巷道60，任一巷道60对应的单元货架50即为巷道60两侧的两排单元货架，任一巷道60中的储位即为巷道60两侧的两排单元货架中的储位。每一储位可以放置空单元容器或者实箱单元容器(即当前存放有货物的单元容器51)，未放置任何单元容器51的储位为空储位，空储位分为前排空储位54和后排空储位55。特别地，前排储位52指的是邻接巷道的储位，搬运单元可以直接从前排储位52搬运货物或者将货物直接放置到前排储位52，后排储位53与巷道60之间存在前排储位52(该前排储位位于该后排储位正前方，该后排储位位于该前排储位正后方)，如果该前排储位放置有单元容器，则搬运单元需要首先将该前排储位上的单元容器搬离，才能在该后排储位放置货物或者从该后排储位搬运货物。
42.可以理解，本发明实施例的空单元容器处理方法的应用场景不限于以上结构的货到人仓库系统，也可以应用在其它适用的采用双深位货架的仓库系统，例如采用单层双深位货架、以穿梭车作为搬运单元的仓库系统。此外，本发明实施例的空单元容器处理方法可以由货到人仓库系统的控制系统执行，该系统能够控制搬运单元和输送线，同时能够计算适于存储待回库的空单元容器的目标巷道、目标单元货架和目标储位。
43.如图1所示，本发明实施例的空单元容器处理方法可具体按照如下步骤执行：
44.步骤s101：在出库工作站存在待回库的空单元容器时，利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储待回库的空单元容器的目标巷道。
45.实际场景中，在出库工作站产生空单元容器之后，首先判断每一空单元容器上架补给缓存道是否存在空闲缓存位：若是，通过输送线将产生的空单元容器自动运输到空闲缓存位；否则，将出库工作站产生的空单元容器确定为待回库的空单元容器。如果每一空单元容器上架补给缓存道中已经不存在空闲缓存位、同时出库工作站仍存在空单元容器，则可将该空单元容器确定为待回库的空单元容器执行空单元容器回库作业流程。
46.在步骤s101中，货到人仓库系统的控制系统可以通过计算每一巷道的综合成本来选取最适于存储待回库的空单元容器的目标巷道。具体地，任一巷道的综合成本为该巷道当前的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离的加权和。其中，该巷道的实箱单元容器出库率为该巷道当前各实箱单元容器的出库率之和，任一实箱单元容器的出库率为预设历史时长(例如最近一周)内该实箱单元容器的出库次数与货到人仓库系统的实箱单元容器出库总数的比值。该巷道的拥堵时间可以对一定历史时期内该巷道所有的搬运单元在巷道前排队等待和巷道之内等待其它搬运单元拣选完成的等待时间之和。该巷道的回库距离为该巷道的初始位置(可以是搬运单元进入巷道的中间位置)与每一回库缓存道的距离的最小值。最后，将综合成本最小的巷道确定为目标巷道。
47.本步骤的原理在于：优选选取当前空单元容器较少、出库率较低(表示相应巷道出库不太频繁)、不拥堵、与回库缓存道距离较近的巷道存放空单元容器，选取当前空单元容器较少的巷道能够使各巷道存放的空单元容器较为平均，从而避免搬运单元集中在部分巷道；选取出库率较低的巷道便于空单元容器入库，也不便于该空单元容器后期的搬运(例如
将空单元容器搬运到上架工作站完成货物入库)；选取相对不拥堵的巷道同样有利于空单元容器的当前入库和后期搬运；选取与回库缓存道距离较近的巷道有助于减少搬运单元的行驶路程。
48.在确定目标巷道之后，货到人仓库系统的控制系统可以将距离目标巷道最近的回库缓存道确定为待回库的空单元容器的目标缓存道，以上待回库的空单元容器后续将在目标缓存道被货到人仓库系统中的搬运单元所搬运从而完成回库。
49.步骤s102：根据目标巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储待回库的空单元容器的空储位的储位类型。
50.在本步骤中，货到人仓库系统的控制系统判断目标巷道中是否存在第一类型空储位：若是，将第一类型确定为上述储位类型；否则，判断目标巷道中是否存在第二类型空储位：若是，将第二类型确定为上述储位类型；否则，判断目标巷道中是否存在第三类型空储位：若是，将第三类型确定为上述储位类型。其中，第一类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位也为空储位；第二类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位被占用；第三类型空储位为前排储位，该储位的正后方储位被占用。
51.本步骤的原理在于，优选第一类型空储位，该类型空储位处在后排，前排也是空储位，这种空储位便于空单元容器的入库，也便于后期搬运。如果第一类型空储位空缺则优选第二类型空储位，该类型空储位也处在后排，但前排被单元容器(有可能是实箱单元容器)占用，这种空储位在空单元容器入库时需要将前排的单元容器搬离，但是当前排的实箱单元容器出库时可以直接搬运，由此提高货物出库效率。如果第二类型空储位空缺则选择第三类型空储位，该类型空储位处在前排，后排被单元容器(有可能是实箱单元容器)占用，这种空储位在空单元容器入库时较为方便，可以直接放置空单元容器，但是当后排的实箱单元容器出库时则需要首先搬离前排的空单元容器，由此会对货物出库效率造成影响。
52.步骤s103：对于目标巷道中具有所述储位类型的空储位的多个单元货架，依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储待回库的空单元容器的目标单元货架，并在目标单元货架中确定用于存储待回库的空单元容器的目标储位。
53.在确定所述目标储位类型为第一类型空储位、第二类型空储位或者第三类型空储位之后，货到人仓库系统的控制系统可以通过以下方式确定目标单元货架。具体地，如果目标巷道中仅有一个单元货架具有以上储位类型，则直接将其确定为目标单元货架。如果目标巷道中存在多个单元货架具有以上储位类型，则计算每一单元货架的综合成本，将该综合成本最小的单元货架确定为目标单元货架。具体应用中，单元货架的综合成本为单元货架的空单元容器存储数量与单元货架的出库距离的加权和，以上出库距离为单元货架的初始位置与目标缓存道的距离。以上步骤的原理在于：在满足处在目标巷道并且具有确定的储位类型的前提下，优选选取空单元容器存储数量较少以及出库距离较小的单元货架，前者有利于实现各单元货架的空单元容器存储数量均衡，避免搬运单元在部分单元货架前拥挤；后者便于减少搬运单元的搬运时间。
54.在确定目标单元货架之后，货到人仓库系统的控制系统可以通过以下方式确定目标储位。具体地，如果目标货架中仅存在一个具有以上储位类型的空储位，则直接将其确定为目标储位；如果目标货架存在多个具有以上储位类型的空储位，则继续判断这些空储位是否分布在不同层：若是，将层数最小的空储位确定为初选储位；如果初选储位只有一个，
则直接将其确定为目标储位；如果初选储位为多个，则将储位号最小的初选储位确定为目标储位。如果具有以上储位类型的多个空储位分布在同一层，则直接将储位号最小的空储位确定为目标储位。可见，以上步骤选择的是层数最低、储位号最小的空储位，层数最低有利于搬运单元在储位放置空单元容器从而提高空单元容器回库效率，储位号最小有利于按照储位号从小到大的顺序对单元容器进行有序放置和管理。
55.由此，即可确定最适于放置空单元容器的目标储位，于是，货到人仓库系统的控制系统可以控制输送线将待回库的空单元容器运输到目标缓存道，并指示搬运单元将待回库的空单元容器从目标缓存道搬运到目标储位。可以理解，“控制输送线将待回库的空单元容器运输到目标缓存道”的动作可以在确定了目标缓存道之后即执行。
56.以下说明本发明的一个具体实施例，请参见图5。
57.随着电子商务的快速发展，目前仓储物流自动化与智能化程度越来越高，大型自动化设备的投入，同时随着实际应用场景的不断增加，自动化设备中各种智能化系统与决策的策略也同步深入到各个环节；针对近年来新型投入的多层料箱货到人自动化设备方案，是采用可以承接多个料箱的搬运agv(简称多层料箱agv)，同步配套多个入库工作站，所有商品存储在单元容器(如周转箱)，通过多层料箱agv实现对应商品的上架的自动化作业。该种agv可以同时搬运多个单元容器，实现批量上架单元容器，该自动化方案可以快速施工、安装调试、投入使用，同时也方便适应现有仓储库房快速搬迁而进行对应自动化方案的重新设计和施工，因此目前应用场景也越来越多，尤其是针对很多短期租赁的仓储(租赁的仓储有可能因为仓储到期或者租赁的仓储面积较小而需要扩大而重新租赁等导致仓储搬迁)，同时也方便自动化方案设计的多种扩展等。
58.近年来随着多层料箱agv货到人自动化设备投入应用越来越广，为进一步提高整个系统存储效率，由原来的单深位货架(每个货架在每层仅有一排储位)存储升级到双深位的货架(每个货架在每层存在前后排储位，参见图2到图4)，因此针对以上场景中空单元容器的回库和自动补给需要设计相应的系统流程，尤其针对前后排储位的优先分配需要进行设计。
59.此外，现有系统中一般设置多个出库工作站，每一出库工作站仅有少量缓存位，每个多层料箱agv在每次搬运空单元容器的过程中需要到多个出库工作站去搬运。另外，现有系统中，是通过agv将空单元容器由出库工作站搬运到上架工作站，需要占用agv的资源，而整个货到人仓库系统中agv资源是影响整体作业效率和成本的关键，这样会导致需要更多的agv，进而也造成成本的增加。
60.针对上述问题，拟在多层料箱货到人自动化仓库系统中针对双深位货架的情况，设计一套货到人仓库系统的空单元容器处理系统，将各工作站均通过一条输送线连接起来，针对出库产生的空单元容器可以实现通过输送线自动补给到上架工作站，同时也针对空单元容器回库对应的巷道、前后排位置、货架、储位等的定位设计对应的策略和算法，以提高货到人仓库系统中空单元容器流转的效率。
61.本发明实施例的货到人空单元容器处理系统的具体操作和方法如下：
62.首先，获取空单元容器处理任务：当带有货物的实箱单元容器在出库站完成货物拣选的之后，实箱单元容器称为空单元容器，生成空单元容器处理任务。
63.接着，针对出库工作站产生的空单元容器处理任务，首先根据空单元容器上架补
给匹配策略判断该空单元容器是否需要自动补给到空单元容器上架补给缓存道：若是，通过输送线自动补给；否则，触发空单元容器巷道匹配策略。
64.空单元容器上架补给匹配策略通过下列函数进行计算：
65.case when b＞0&hi＝1
66.p(i，b)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
67.case when b＝0&hi＝1
68.p(i，u)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
69.else then null
ꢀꢀꢀ
(3)
70.其中b表示空单元容器上架补给缓存道的空闲缓存位的数量；i表示空单元容器；hi＝1表示获取到空单元容器i处理的任务；p(i，b)表示将空单元容器i匹配到上架补给缓存道的空闲缓存位上；p(i，u)表示针对空单元容器i触发空单元容器巷道匹配策略。上述公式(1)表示当空单元容器上架补给缓存道的空闲缓存位数量大于零并且在此时有空单元容器处理任务时，将该空单元容器i自动匹配到对应的上架补给缓存道上；上述公式(2)表示当上架补给缓存道的空闲缓存位数量为零并且在此时有空单元容器回库任务时，则自动触发空单元容器巷道匹配策略，进行后续步骤；上述公式(3)表示其它情况下系统不动作。
71.之后，通过空单元容器巷道匹配策略确定空单元容器对应的待回库的巷道，即目标巷道。具体地：
72.1)计算各个巷道空单元容器存储数量的成本：统计巷道u内已经存储的空单元容器的数量记为nu，空单元容器存储数量成本记为nu＝α1*nu，其中α1为空单元容器存储数量的权重；
73.2)计算巷道实箱单元容器出库率成本：实箱单元容器j的出库率为一段历史时间(例如1～7天)内该实箱单元容器出库的次数除以这段时间仓库内所有实箱单元容器出库的总数。
74.记为巷道内(所有)实箱单元容器出库率成本记为pu＝α2*∑p
ju
。
75.其中q
ju
，表示巷道u内实箱单元容器j在一定时间t内出库的次数；
76.其中q
tu
，表示仓库内所有实箱单元容器在一定时间t内出库的总次数；
77.其中p
ju
，表示巷道u内实箱单元容器j的出库率；
78.其中pu，表示巷道u的实箱单元容器出库率成本；
79.其中α2，表示巷道u的出库率权重；
80.3)计算巷道的agv拥堵时间成本：统计巷道u在一段历史时间内(优选1～7天)，通过该巷道所有的agv在巷道前排队等待和巷道之内等待其它agv拣选完成的等待时间之和，记为tu，该巷道agv拥堵时间成本记为tu＝α3*tu，其中α3表示巷道u的拥堵时间成本的权重；
81.4)计算巷道回库距离成本：将每个巷道的agv进入巷道的中间位置记为该巷道的初始位置，各回库缓存道与巷道初始位置的距离最小值记为该巷道的回库距离lu，该巷道的出库距离成本记为lu＝α4*lu，其中α4表示该巷道的出库距离成本权重；
82.5)计算巷道综合成本：巷道综合成本等于巷道空单元容器存储数量成本、巷道实箱单元容器出库率成本、巷道agv拥堵时间成本和巷道回库距离成本之和，通过计算巷道综
合成本最小的巷道进行匹配，通过下列函数进行计算：
83.min zu＝nu pu tu lu84.通过上述函数计算出综合成本最小的巷道作为目标巷道，若存在相同的巷道，则按照巷道编号最小的方式优先匹配对应的巷道。
85.接着，可以通过回库缓存道匹配策略确定空单元容器对应的回库缓存道，即，将距离目标巷道最近的回库缓存道确定为目标缓存道，通过下列函数进行计算：
86.min d
ku
87.其中k，表示回库缓存道k；
88.其中d
ku
，表示回库缓存道k距离目标巷道u的距离；
89.通过上述函数计算出距离目标巷道u最近的回库缓存道，并将该待回库空单元容器i匹配到目标缓存道，此后，通过输送线自动将空单元容器输送到目标缓存道上。
90.此后，可以通过空单元容器前后排匹配策略确定空单元容器待回库的前排或者后排位置(即确定前述储位类型)：空单元容器前后排匹配策略包括第一前后排匹配策略、第二前后排匹配策略和第三前后排匹配策略，通过下列函数进行计算：
91.1)第一前后排匹配策略，优先筛选巷道内前排为空储位并且后排也同为空储位的情况，优先将对应的后排空储位记录到优先匹配的集合中：
92.case when w1＝0&w2＝0
[0093][0094]
其中w1表示前排储位，w2表示后排储位，w1与w2为在同一层同一位置(即同一x值和z值)的前后排储位，即w1与w2为同一位置的双深储位；w1＝0表示前排储位w1为空储位，w2＝0表示后排储位w2为空储位，v表示单元货架，(v，w2)表示单元货架v上的后排储位w2。
[0095]
表示通过第一前后排匹配策略筛选出来可以供定位的(前排为空)后排空储位(含货架)的集合。
[0096]
上述函数表示当同一位置前排储位为空、同时此位置后排储位也为空时，将该位置的后排空储位w2和对应的货架v一起记录到集合中，由此避免将空单元容器放置到前排，当后期再对后排空储位存储时需要将前排的单元容器重复搬运。
[0097]
2)第二前后排匹配策略，通过筛选巷道内前排储位已占用并且后排为空储位的情况，将对应的后排空储位记录到对应的集合内：
[0098]
case when w1＝1&w2＝0
[0099][0100]
其中w1＝1表示前排储位w1已占用。
[0101]
表示通过第二前后排匹配策略筛选出来可以供定位的(前排已占用)后排空储位(含货架)的集合。
[0102]
上述函数表示当同一位置前排储位已占用(已经有其它单元容器存储)，并且此位置后排储位为空时，将该位置的后排空储位w2和对应的货架v一起记录到集合中。
[0103]
3)第三前后排匹配策略，通过筛选巷道内前排储位为空并且后排储位已占用的情况，将对应的前排空储位记录到对应的集合内：
[0104]
case when w1＝0&w2＝1
[0105][0106]
其中w2＝1表示后排储位w2已占用。
[0107]
表示通过第三前后排匹配策略筛选出来可以供定位的(后排已占用)前排空储位(含货架)的集合。
[0108]
上述函数表示当同一位置后排储位已占用(已经有其它单元容器存储)，并且此位置前排储位为空时，将该位置的前排空储位w1和对应的货架v一起记录到集合中。
[0109]
此后，通过单元货架匹配策略确定目标单元货架：即通过单元货架匹配策略计算巷道内各个单元货架的综合成本，优先匹配集合中的单元货架最低的综合成本；若集合为空则匹配集合的单元货架最低的综合成本；若与集合均为空，则最后匹配集合内的单元货架最低的综合成本，由此确定目标单元货架。其中单元货架综合成本zv包括，货架空单元容器存储数量成本nv和货架出库距离成本lv，通过下列函数进行计算：
[0110][0111][0112][0113][0114][0115][0116]
else then null
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0117]
上述函数的约束条件如下：
[0118]zv
＝β1*nv β2*lvꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0119]
其中zv表示单元货架v的综合成本；nv表示货架v的空单元容器存储数量成本，nv＝β1*nv，nv表示货架v上存储空单元容器的数量，β1表示对应货架存储空单元容器数量成本的权重；lv表示货架出库距离成本，lv＝β2*lv，其中将每个单元货架的agv进入货架的中间位置记为该货架的初始位置，每个货架的初始位置到达目标缓存道的距离记为该货架的回库距离lv；β2记为货架回库距离成本的权重。
[0120]
上述公式(4)表示当集合不为空时，优先计算集合内综合成本最小的单元货架作为目标单元货架；上述公式(5)表示当集合为空并且集合不为空时，计算集合内综合成本最小的单元货架作为目标单元货架；上述公式(6)表示当合成本最小的单元货架作为目标单元货架；上述公式(6)表示当集合为空并且集合不为空时，计算集合内综合成本最小的单元货架作为目标单元货架；上述公式(7)表示其它条件时，系统不进行自动计算；上述公式(8)为约束条件，表示计算单元货架综合成本的方法。
[0121]
通过以上方式，即可计算出目标单元货架，如果计算出来的目标单元货架为多个，则按照单元货架编号最小的原则确定唯一的目标单元货架。
[0122]
此后，通过储位匹配策略确定目标储位，具体如下：
[0123]
1)层数最低匹配策略，优先选择货架层数最低并且包含上述储位类型的空储位，当出现多层内均满足上述条件时通过下列函数进行计算：
[0124]
min(w，z
vw
＞0)
[0125]
其中z
vw
，表示货架v上第w层具有以上储位类型的空储位数量。
[0126]
上述函数可计算出具有以上储位类型的最低层数空储位。
[0127]
2)储位号最小匹配策略，选择最低层数编号最小的储位作为目标储位。
[0128]
最后，通过agv将空单元容器自动搬运到目标储位。重复以上步骤，即可完成全部空单元容器的处理流程。
[0129]
图6是本发明实施例中空单元容器处理方法的控制系统示意图，如图6所示，以上空单元容器处理系统可以与货到人控制系统交互来实现空单元容器的处理流程，货到人控制系统是货到人仓库系统的中心控制系统，可以通过与输送线控制系统交互来控制输送线，通过与搬运单元控制系统交互来控制搬运单元。可以理解，以上空单元容器处理系统也可以是货到人控制系统的子系统，本发明实施例的空单元容器处理方法也可以由货到人控制系统来执行。
[0130]
这样，针对获取到的空单元容器处理任务，设计空单元容器上架补给匹配策略，首先判断空单元容器上架补给缓存道是否有空闲缓存位，若有则通过输送线自动输送到此缓存位，这样可以快速将空单元容器自动输送到上架工作站，避免重新返回到库内存储再搬运到上架工作站，节省大量时间，提高作业效率；同时设置至少一条回库缓存道与输送线连接，agv只需在一条回库缓存道等待即可收集到需要搬运的空单元容器，由此避免agv在多个工作站之间行驶。另外，设计空单元容器前后排匹配策略，包含第一前后排匹配策略、第二前后排匹配策略和第三前后排匹配策略，针对双深储位的单元货架优化了空单元容器存储的优先级顺序，方便后续空单元容器和实箱单元容器的快速出库作业；此外，通过单元货架匹配策略和储位匹配策略最终确定空单元容器回库的目标单元货架和目标储位，实现了空单元容器的合理回库流程，有助于以较高效率实现空单元容器在货到人仓库系统中的流转。
[0131]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了便于描述，将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，某些步骤事实上可以采用其它顺序进行或者同时进行。此外，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是实现本发明所必须的。
[0132]
为便于更好的实施本发明实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关装置。
[0133]
请参阅图7所示，本发明实施例提供的空单元容器处理装置700应用在包括出库工作站、上架工作站和单元货架的货到人仓库系统；其中，每一单元货架具有前排储位和后排储位；多个单元货架排成一排，处在巷道一侧；所述装置700可以包括：巷道定位单元701、储位类型判别单元702和储位定位单元703。
[0134]
其中，巷道定位单元701可用于：在所述出库工作站存在待回库的空单元容器时，利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标巷道；储位类型判别单元702可用于：根据所述目标
巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储所述待回库的空单元容器的空储位的储位类型；储位定位单元703可用于：对于所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的多个单元货架，依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储所述待回库的空单元容器的目标单元货架，并在所述目标单元货架中确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标储位。
[0135]
在本发明实施例中，所述出库工作站和所述上架工作站由预先建立的输送线连接，每一上架工作站具有包括至少一个缓存位的空单元容器上架补给缓存道；以及，所述装置700可进一步包括预分配单元，其用于：在所述出库工作站产生空单元容器之后，判断每一空单元容器上架补给缓存道是否存在空闲缓存位：若是，通过所述输送线将产生的空单元容器运输到所述空闲缓存位；在每一空单元容器上架补给缓存道不存在空闲缓存位、并且所述出库工作站仍存在空单元容器时，将该空单元容器确定为所述待回库的空单元容器。
[0136]
作为一个优选方案，所述输送线与至少一个回库缓存道连接；以及，巷道定位单元701可进一步用于：计算每一巷道的综合成本，所述综合成本为该巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离的加权和；其中，该巷道的实箱单元容器出库率为该巷道中各实箱单元容器的出库率之和，任一实箱单元容器的出库率为预设历史时长内该实箱单元容器的出库次数与所述货到人仓库系统的实箱单元容器出库总数的比值；该巷道的回库距离为该巷道的初始位置与每一回库缓存道的距离的最小值；将所述综合成本最小的巷道确定为所述目标巷道。
[0137]
具体应用中，巷道定位单元701可进一步用于：在确定所述目标巷道之后，将距离所述目标巷道最近的回库缓存道确定为所述待回库的空单元容器的目标缓存道；其中，所述待回库的空单元容器将在所述目标缓存道被所述货到人仓库系统中的搬运单元所搬运。
[0138]
较佳地，储位类型判别单元702可进一步用于：判断所述目标巷道中是否存在第一类型空储位：若是，将第一类型确定为所述储位类型；否则，判断所述目标巷道中是否存在第二类型空储位：若是，将第二类型确定为所述储位类型；否则，判断所述目标巷道中是否存在第三类型空储位：若是，将第三类型确定为所述储位类型；其中，第一类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位也为空储位；第二类型空储位为后排储位，该储位的正前方储位被占用；第三类型空储位为前排储位，该储位的正后方储位被占用。
[0139]
实际应用中，储位定位单元703可进一步用于：计算所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的每一单元货架的综合成本，该综合成本为单元货架的空单元容器存储数量与单元货架的出库距离的加权和；其中，所述出库距离为单元货架的初始位置与所述目标缓存道的距离；将该综合成本最小的单元货架确定为目标单元货架。
[0140]
在一个可选地技术方案中，所述单元货架为多层货架，每一层具有多个前排储位和多个后排储位；以及，储位定位单元703可进一步用于：在所述目标单元货架中具有所述储位类型的多个空储位时，将层数最小的空储位确定为初选储位；在所述初选储位为多个时，将储位号最小的初选储位确定为目标储位。
[0141]
此外，在本发明实施例中，所述装置700可进一步包括执行单元，用于：控制所述输送线将所述待回库的空单元容器运输到所述目标缓存道，指示所述搬运单元将所述待回库的空单元容器从所述目标缓存道搬运到所述目标储位。
[0142]
根据本发明实施例的技术方案，建立输送线来连接每一出库工作站和上架工作站，针对出库产生的空单元容器通过输送线自动补给到上架工作站，由此避免占用agv资源；同时设置至少一条回库缓存道与输送线连接，agv只需在一条回库缓存道等待即可收集到需要搬运的空单元容器，由此避免agv在多个工作站之间行驶。此外，本发明实施例针对采用双深位货架的货到人仓库系统设计了空单元容器的回库流程，能够根据空单元容器当前存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间等因素确定最适于存储当前空单元容器的巷道、储位类型、单元货架和储位，有助于以较高效率实现空单元容器在货到人仓库系统中的流转。
[0143]
图8示出了可以应用本发明实施例的空单元容器处理方法或空单元容器处理装置的示例性系统架构800。
[0144]
如图8所示，系统架构800可以包括终端设备801、802、803，网络804和服务器805(此架构仅仅是示例，具体架构中包含的组件可以根据申请具体情况调整)。网络804用以在终端设备801、802、803和服务器805之间提供通信链路的介质。网络804可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等。
[0145]
用户可以使用终端设备801、802、803通过网络804与服务器805交互，以接收或发送消息等。终端设备801、802、803上可以安装有各种客户端应用，例如空单元容器回库定位应用(仅为示例)。
[0146]
终端设备801、802、803可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
[0147]
服务器805可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备801、802、803所操作的空单元容器回库定位应用提供支持的物流服务器(仅为示例)。物流服务器可以对接收到的目标储位获取请求进行处理，并将处理结果(例如计算出的目标储位
‑‑
仅为示例)反馈给终端设备801、802、803。服务器805还可以控制agv806、输送线807等设备。
[0148]
需要说明的是，本发明实施例所提供的空单元容器处理方法一般由服务器805执行，相应地，空单元容器处理装置一般设置于服务器805中。
[0149]
应该理解，图8中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
[0150]
本发明还提供了一种电子设备。本发明实施例的电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明所提供的空单元容器处理方法。
[0151]
下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统900的结构示意图。图9示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0152]
如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(cpu)901，其可以根据存储在只读存储器(rom)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(ram)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram903中，还存储有计算机系统900操作所需的各种程序和数据。cpu901、rom 902以及ram 903通过总线904彼此相连。输入/输出(i/o)接口905也连接至总线904。
[0153]
以下部件连接至i/o接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射
线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至i/o接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
[0154]
特别地，根据本发明公开的实施例，上文的主要步骤图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行主要步骤图所示的方法的程序代码。在上述实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元901执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。
[0155]
需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0156]
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0157]
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括巷道定位单元、储位类型判别单元和储位定位单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，巷道定位单元还可以被描述为“向储位类型判别单元
提供目标巷道的单元”。
[0158]
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中的。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该设备执行时，使得该设备执行的步骤包括：在出库工作站存在待回库的空单元容器时，利用每一巷道的空单元容器存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间和回库距离确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标巷道；根据所述目标巷道中单元货架的空储位在前后排的分布情况获取用于存储所述待回库的空单元容器的空储位的储位类型；对于所述目标巷道中具有所述储位类型的空储位的多个单元货架，依据每一单元货架的空单元容器存储数量和出库距离判断用于存储所述待回库的空单元容器的目标单元货架，并在所述目标单元货架中确定用于存储所述待回库的空单元容器的目标储位。
[0159]
在本发明实施例的技术方案中，建立输送线来连接每一出库工作站和上架工作站，针对出库产生的空单元容器通过输送线自动补给到上架工作站，由此避免占用agv资源；同时设置至少一条回库缓存道与输送线连接，agv只需在一条回库缓存道等待即可收集到需要搬运的空单元容器，由此避免agv在多个工作站之间行驶。此外，本发明实施例针对采用双深位货架的货到人仓库系统设计了空单元容器的回库流程，能够根据空单元容器当前存储数量、实箱单元容器出库率、拥堵时间等因素确定最适于存储当前空单元容器的巷道、储位类型、单元货架和储位，有助于以较高效率实现空单元容器在货到人仓库系统中的流转。
[0160]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。