“货箱到人”系统单工作台任务调度问题的混合遗传自适应大规模邻域搜索算法

1

作者 余玉刚 刘伟廷 罗云琪 《系统管理学报》 北大核心 2025年第4期994-1010,共17页

针对“货箱到人”仓储系统单工作台任务调度问题,特别是在多路径混合下的实际调度场景,研究探讨了特殊的多行程混合回程的车辆路径问题。首先,考虑开闭混合的路径模式,构建了旨在最小化机器人去/回程混合任务最大完成时间的整数线性规... 针对“货箱到人”仓储系统单工作台任务调度问题,特别是在多路径混合下的实际调度场景,研究探讨了特殊的多行程混合回程的车辆路径问题。首先,考虑开闭混合的路径模式,构建了旨在最小化机器人去/回程混合任务最大完成时间的整数线性规划模型。其次,基于模型中机器人执行出/入库任务的取放特征,提出混合遗传自适应大规模邻域搜索算法。该算法通过遗传算法的种群管理机制改进自适应大规模邻域搜索算法,以避免其过早陷入局部最优,同时平衡邻域搜索收敛速度与种群收敛性。最后,通过不同规模仿真算例的模拟与对比分析,验证了所提模型与方法的有效性,并与不同基线方法进行实验对比。结果表明,该算法在收敛性、稳定性及收敛速度方面均有显著提升。研究成果可为“货箱到人”仓储系统中机器人单工作台任务调度研究提供方法参考与决策支持。 展开更多

关键词 半自动存储检索系统 多路径混合式 遗传算法 大规模邻域搜索算法

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具有AGV和AS/RS的装配线物流系统分析 被引量：1

2

作者 秦永法 赵明扬 曲艳丽 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第6期166-168,共3页

阐述了具有自动导引车(AGV)和自动存取系统(AS/RS)的物流系统的工作流程,建立了该类物流系统的排队网络模型,分析了系统的性能与系统设计参数之间的关系,为设计具有AGV和AS/RS的复杂物流系统提供依据。

关键词 物流系统 排队网络 自动导引车 自动存取系统

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考虑充电的多层级货架自动小车存取系统的资源配置优化

3

作者 陈炫锐 刘晓鹏 +2 位作者 陈庆新 毛宁 张惠煜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3310-3329,共20页

自动小车存取系统是近年来新兴的自动化物流技术,依托自动导引小车(AGV)和升降机的灵活配置,该系统具备较高的吞吐能力与柔性。随着物流需求的不断增长,如何在保持高效运作的同时,最小化系统的投资和能耗成本,成为亟待解决的问题。因此... 自动小车存取系统是近年来新兴的自动化物流技术,依托自动导引小车(AGV)和升降机的灵活配置,该系统具备较高的吞吐能力与柔性。随着物流需求的不断增长,如何在保持高效运作的同时,最小化系统的投资和能耗成本,成为亟待解决的问题。因此,提出最小化投资成本和平均任务能耗成本的优化目标,构建了以平均任务周期时间和平均空闲AGV数量为双重约束的随机非线性整数规划模型。模型考虑了AGV运行过程中能耗与充电情况的相互影响,并通过排队网模型来近似求解分析系统性能指标。同时为了进一步优化系统配置,将排队网模型的近似求解算法嵌入到启发式算法中进行求解,提升求解效率和解的质量。算例结果验证了所提方法的有效性和准确性,此外,敏感性分析结果为AGV和升降机的参数优化提供了有价值的参考,进一步验证了所提方法的适用性。 展开更多

关键词 自动小车存取系统 多层级货架 AGV充电 排队网络模型 启发式算法

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基于面向对象赋时Petri网的出入库系统建模 被引量：16

4

作者 刘韬 傅卫平 +2 位作者 王雯 李德信 谢敬 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期537-541,共5页

采用面向对象的赋时Petri网(ObjectOrientedTimedPetriNet,OOTPN)来讨论自动化立体仓库出入库(AS/RS)调度的建模问题。首先,对立体仓库的出入库调度元素进行分类和抽象聚合,得到系统的类关系;然后,在此基础上建立了由六个子模块组成的... 采用面向对象的赋时Petri网(ObjectOrientedTimedPetriNet,OOTPN)来讨论自动化立体仓库出入库(AS/RS)调度的建模问题。首先,对立体仓库的出入库调度元素进行分类和抽象聚合,得到系统的类关系;然后,在此基础上建立了由六个子模块组成的立体仓库出入库调度的OOTPN模型;最后,分析了该模型的死锁问题。 展开更多

关键词 自动化立体仓库 出入库调度 OOTPN 死锁

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自动化控制系统中通信协议设计研究 被引量：11

5

作者 赵炯 熊肖磊 周奇才 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第8期83-85,共3页

讨论了自动化系统中计算机控制与下位控制器之间进行通信的协议设计问题。重点说明了采用集成设计的思想,对自动化立体PLC仓库管理和控制软件系统全盘考虑的构思下通信协议的设计。采用这种集成思想所设计的通信程序,其协议简明,对传输... 讨论了自动化系统中计算机控制与下位控制器之间进行通信的协议设计问题。重点说明了采用集成设计的思想,对自动化立体PLC仓库管理和控制软件系统全盘考虑的构思下通信协议的设计。采用这种集成思想所设计的通信程序,其协议简明,对传输媒介要求低,并具有对通信过程的监控功能,既能适合点到点的网络结构又适用于总线式网络结构。 展开更多

关键词 PLC 计算机控制 自动化控制系统 通信协议 设计

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基于遗传算法的立体仓库堆垛机路径优化 被引量：17

6

作者 刘剑 王鑫 +2 位作者 张冬梅 韩忠华 魏久崴 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期1006-1011,1016,共7页

目的提出一种基于遗传算法的立体仓库堆垛机路径优化方法,研究对固定货架子系统堆垛机拣选作业优化调度问题.方法分段分析设计遗传算法中适应度函数,在消息任务队列中,为了避免个别任务等待时间过长,在数学模型中加入任务的等待时间.运... 目的提出一种基于遗传算法的立体仓库堆垛机路径优化方法,研究对固定货架子系统堆垛机拣选作业优化调度问题.方法分段分析设计遗传算法中适应度函数,在消息任务队列中,为了避免个别任务等待时间过长,在数学模型中加入任务的等待时间.运用遗传算法具有快速全局搜索能力,求解速度快等特点,优化自动化立体仓库堆垛机拣选作业运行路径.结果分段分析设计适应度函数避免了在遗传算法早期出现个别特殊个体,等待时间参数改善了个别任务等待时间过长的现象,更符合工程实际要求.结论实验仿真和工程实际应用都证明该算法可以有效地减少堆垛机系统拣选作业运行时间,提高了立体仓库的作业效率.表明了遗传算法在仓库任务调度应用上的可行性和有效性,为实际生产提供了理论依据. 展开更多

关键词 自动化仓库 遗传算法 拣选作业 优化调度

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基于遗传算法的汽车零件自动化仓储货位优化 被引量：23

7

作者 鄂晓征 祖巧红 曹萌萌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期430-435,444,共7页

汽车零部件仓储对主机厂的正常生产起着至关重要的作用。在分析汽车零部件仓储特点的基础上,探讨了在零部件仓储中应用自动化立体仓库(AS/RS)的可行性与必要性;然后针对自动化立体仓库实施中货位规划的难题,以提高零部件出库作业效率和... 汽车零部件仓储对主机厂的正常生产起着至关重要的作用。在分析汽车零部件仓储特点的基础上,探讨了在零部件仓储中应用自动化立体仓库(AS/RS)的可行性与必要性;然后针对自动化立体仓库实施中货位规划的难题,以提高零部件出库作业效率和货架稳定性和安全性为优化目标,建立了货位优化的多目标数学模型。根据某汽车零部件仓储中心的实际情况,通过设置随机目标权重改进传统的遗传算法,在MATLAB软件环境中对模型进行多目标混合遗传算法优化求解,对自动化立体仓库零部件货架的货位进行仿真和优化。结果表明零部件的出库效率、零部件的合成重心、货架的稳定性等都得到很大的改善。 展开更多

关键词 汽车零部件仓储 自动化立体仓库 货位优化 混合遗传算法

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自动化仓储系统不规则货位优化问题研究 被引量：8

8

作者 赵雪峰 贠超 胡江 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第24期222-225,230,共5页

针对不规则货位的自动化仓储系统的特点,以提高系统效率和空间利用率为优化控制目标,研究了自动化仓储系统不规则货位优化分配策略,提出了首先对不规则的货位进行货位区优化,对每个货位区进行货位优化的数学模型,提出两级遗传算法解决... 针对不规则货位的自动化仓储系统的特点,以提高系统效率和空间利用率为优化控制目标,研究了自动化仓储系统不规则货位优化分配策略,提出了首先对不规则的货位进行货位区优化,对每个货位区进行货位优化的数学模型,提出两级遗传算法解决货位优化问题。结果表明,该优化方法有效地提高了系统的效率,实现了密集存储,为自动化仓储系统中不规则货位的货位分配优化提供了理论依据和实践途径。 展开更多

关键词 不规则货位 自动化仓储系统 优化 遗传算法

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基于单亲遗传算法的拣选作业优化研究 被引量：8

9

作者 刘万军 黄杨波 丁鹏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第11期2891-2893,共3页

针对自动化立体仓库高存储、高速度、高效率的特点,对拣选作业的运行过程进行分析,建立了相应的拣选作业优化模型,并设计一种高效的单亲遗传算法用于求解。通过仿真验证,结果表明该算法具有很好的全局搜索能力,并能很好地兼顾优化时间... 针对自动化立体仓库高存储、高速度、高效率的特点,对拣选作业的运行过程进行分析,建立了相应的拣选作业优化模型,并设计一种高效的单亲遗传算法用于求解。通过仿真验证,结果表明该算法具有很好的全局搜索能力,并能很好地兼顾优化时间和优化效果两个方面,满足实际作业运行要求,适合在实际工程中使用。 展开更多

关键词 自动化立体仓库 拣选作业 待命位 拣选代价 基因重组

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基于改进量子微粒群的轨道导引小车系统建模与优化 被引量：18

10

作者 罗键 吴长庆 +2 位作者 李波 尹华一 张倩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期321-328,共8页

为提高自动小车存取系统中轨道导引小车系统的出入库作业效率,提出了一种基于改进量子微粒群的优化方法。分析了轨道导引小车系统出入库作业任务队列特征,建立了数学模型。在此基础上利用量子微粒群算法进行优化调度,并在该算法中引入... 为提高自动小车存取系统中轨道导引小车系统的出入库作业效率,提出了一种基于改进量子微粒群的优化方法。分析了轨道导引小车系统出入库作业任务队列特征,建立了数学模型。在此基础上利用量子微粒群算法进行优化调度,并在该算法中引入高斯变异算子,克服了其容易陷入局部最优的缺点。通过仿真实验表明了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 自动小车存取系统 轨道导引小车系统 任务队列 量子微粒群算法 数学模型

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自动化仓库管理与控制系统集成设计与实现 被引量：17

11

作者 马殷元 蒋兆远 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第19期233-235,255,共4页

分析了自动化仓库管理与设备控制系统的功能需求,指出了它与过程监控系统的不同点,划分了自动化仓库管理与控制系统功能模块。结合以太网和现场总线的技术特点,设计了以交换式快速以太网为主干、以总线型现场总线为底层的系统集成网络结... 分析了自动化仓库管理与设备控制系统的功能需求,指出了它与过程监控系统的不同点,划分了自动化仓库管理与控制系统功能模块。结合以太网和现场总线的技术特点,设计了以交换式快速以太网为主干、以总线型现场总线为底层的系统集成网络结构,给出了基于以太网的设备监控通信协议分层模型。通过介绍该设计在某企业生产仓储兼有物流功能的自动化仓库的实现,阐明了仓库管理与监控系统软件的集成。该设计使用通用器件和通用技术以较低成本实现了自动化仓库管理与控制系统集成,具有易于扩展和维护的优点。 展开更多

关键词 自动化仓库系统 控制系统 监控 管理系统 系统集成

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双伸位堆垛机系统调度的优化设计 被引量：9

12

作者 黄杨波 刘万军 刘卉 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期260-261,264,共3页

以某机务段段修配件自动化立体仓库(AS/RS)为例,通过分析影响双伸位堆垛机系统运作的重要因素,提出一种基于作业时间最短的优化设计,建立相应的数学模型,并采用分区平均搜索初始种群的遗传算法对其进行验证。结果证明该优化设计有利于... 以某机务段段修配件自动化立体仓库(AS/RS)为例,通过分析影响双伸位堆垛机系统运作的重要因素,提出一种基于作业时间最短的优化设计,建立相应的数学模型,并采用分区平均搜索初始种群的遗传算法对其进行验证。结果证明该优化设计有利于提高双伸位堆垛机AS/RS系统的运作效率。 展开更多

关键词 自动化立体仓库 双伸位堆垛机 倒库 遗传算法

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面向仓储物流的建模及控制系统设计方法 被引量：5

13

作者 许晓伟 梁英宏 吴耀华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2335-2342,2390,共9页

为提高现代企业仓储物流的设计质量和效率,提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模及控制系统设计方法。该方法首先采用资源颜色时序信号的扩展Petri网建立了仓储系统的动态模型,清晰地描述了各种物流活动的顺序、并发、冲突... 为提高现代企业仓储物流的设计质量和效率,提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模及控制系统设计方法。该方法首先采用资源颜色时序信号的扩展Petri网建立了仓储系统的动态模型,清晰地描述了各种物流活动的顺序、并发、冲突等关系,并结合关联矩阵,阐述了判断死锁和陷阱的方法。该方法建立的模型可根据Petri网运算规则进行保性化简,便于仿真分析和验证,且可直接用于系统可编程逻辑控制器的控制程序设计。最后,以仓储物流控制系统为例,阐述了系统建模及控制设计过程。 展开更多

关键词 物流 自动化仓储系统 PETRI网 可编程逻辑控制器 梯形图 建模

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堆垛式立体车库存取车策略及路径优化问题的分析研究 被引量：24

14

作者 华文瀚 田怀文 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第3期260-262,共3页

介绍自动化立体车库中堆垛机的结构及工作原理,在基于PLC的控制方式中研究堆垛机运行策略及路径的优化问题,并针对实际中遇到的存(取)车高峰期和一般时段建立相应的数学模型,运用概率与数理统计理论及运筹学原理对该模型进行求解,得出... 介绍自动化立体车库中堆垛机的结构及工作原理,在基于PLC的控制方式中研究堆垛机运行策略及路径的优化问题,并针对实际中遇到的存(取)车高峰期和一般时段建立相应的数学模型,运用概率与数理统计理论及运筹学原理对该模型进行求解,得出了系统在安排存取车策略上的优化方式,同时针对存(取)车高峰期提出了以减少社会总等候时间为优化目标的堆垛机行走路径的合理顺序安排,经实验仿真表明该算法是有效可行的。 展开更多

关键词 堆垛式立体车库 堆垛机 运行策略 路径优化 社会总等候时间

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面向管材存储的自动化立体仓库货位优化 被引量：4

15

作者 屈新怀 纪飞 +1 位作者 丁必荣 孟冠军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期1-5,共5页

文章以自动化立体仓库(automated storage and retrieval system,AS/RS)中管材的货位分配为研究对象,采用悬臂式货架进行存储,以存取效率、货架稳定性和货架平衡性为原则,建立多目标货位优化模型;设计粒子群算法(particle swarm optimiz... 文章以自动化立体仓库(automated storage and retrieval system,AS/RS)中管材的货位分配为研究对象,采用悬臂式货架进行存储,以存取效率、货架稳定性和货架平衡性为原则,建立多目标货位优化模型;设计粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和遗传算法(genetic algorithm,GA)的混合算法求解模型,使用MATLAB编程并运行汽车制管厂的实例数据进行仿真分析。结果表明,该文方法相较于传统PSO算法和GA算法具有一定的优越性,能够有效提高AS/RS的作业效率和货架安全性,对面向管材存储的AS/RS研究具有一定的理论和实践意义。 展开更多

关键词 自动化立体仓库(as/rs) 货位优化 管材 悬臂式货架 多目标优化

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基于免疫单亲遗传算法的拣选作业优化 被引量：4

16

作者 黄杨波 刘万军 +1 位作者 丁鹏 刘卉 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期206-208,211,共4页

根据堆垛机拣选作业的特点,以最短作业时间为目标构建优化数学模型。在单亲遗传算法的基础上引入免疫抗体的提取与注射机制,设计一种免疫单亲遗传算法用于求取模型最优解。仿真结果证明,该算法具备全局搜索能力,收敛速度快,响应时间短,... 根据堆垛机拣选作业的特点,以最短作业时间为目标构建优化数学模型。在单亲遗传算法的基础上引入免疫抗体的提取与注射机制,设计一种免疫单亲遗传算法用于求取模型最优解。仿真结果证明,该算法具备全局搜索能力,收敛速度快,响应时间短,可有效减少堆垛机的作业时间,提高自动化立体仓库的存取效率。 展开更多

关键词 自动化立体仓库 拣选作业 基因重组 免疫单亲遗传算法 免疫抗体

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自动仓储系统在家具企业原料仓的应用 被引量：9

17

作者 钱文婷 王旭凯 +1 位作者 熊先青 金海涛 《林产工业》 北大核心 2017年第5期50-54,共5页

通过对家具企业原料仓管理现状以及自动仓储系统在家具企业运用情况的调研,分析了目前家具原料仓管理中存在的问题及自动仓储系统在原料仓的应用情况,探讨了如何构建自动仓储管理系统及其信息管控过程。在此基础上,提出自动仓储在原料... 通过对家具企业原料仓管理现状以及自动仓储系统在家具企业运用情况的调研,分析了目前家具原料仓管理中存在的问题及自动仓储系统在原料仓的应用情况,探讨了如何构建自动仓储管理系统及其信息管控过程。在此基础上,提出自动仓储在原料仓的实施过程,包括核心技术和实施条件,并对自动仓储系统在家具企业原料仓的应用效果进行评价,以期为家具企业提高原料仓的管理提供借鉴作用。 展开更多

关键词 自动仓储系统 家具原料仓 自动化 应用管理

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自动化立体仓库管理系统的设计与实现 被引量：13

18

作者 李峰泉 张亚利 《现代电子技术》 2007年第16期83-85,共3页

主要介绍了自动化立体仓库管理系统的硬件和软件设计方案,其网络平台由总线控制网络和管理信息网络组成,两者之间无缝连接的实现采用先进的OPC接口技术。系统采用全程监控,实时调度的方式,在操作中入库任务优先执行,使得出入库任务具有... 主要介绍了自动化立体仓库管理系统的硬件和软件设计方案,其网络平台由总线控制网络和管理信息网络组成,两者之间无缝连接的实现采用先进的OPC接口技术。系统采用全程监控,实时调度的方式,在操作中入库任务优先执行,使得出入库任务具有惟一的任务号。自动化立体仓库管理系统实现了仓库管理和出入库作业的自动化,最终对提高企业的综合自动化水平具有一定的价值。 展开更多

关键词 自动化立体仓库 以太网 OPC 总线控制网络

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自动化立体仓库中的动态储位分配问题 被引量：14

19

作者 陈璐 LANGEVIN Andre RIOPEL Diane 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期115-119,共5页

提出了一种整数规划模型,用于自动化立体仓库中物料动态储位分配优化问题的建模,设计了一个两阶段的启发式算法,以求解初始解,利用禁忌搜索算法对初始解加以改进,并通过实例,对算法的效率和精度进行分析.结果表明,所提出的算法具有较好... 提出了一种整数规划模型,用于自动化立体仓库中物料动态储位分配优化问题的建模,设计了一个两阶段的启发式算法,以求解初始解,利用禁忌搜索算法对初始解加以改进,并通过实例,对算法的效率和精度进行分析.结果表明,所提出的算法具有较好的鲁棒性和较高的求解效率,可以有效提高堆垛机的使用效率和仓库中的空间利用率. 展开更多

关键词 自动化立体仓库 储位分配 再分配 禁忌搜索

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航空货站自动化存取系统作业调度优化 被引量：2

20

作者 宋宇博 蒋兆远 孙秉珍 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期112-118,共7页

为从作业调度角度提高航空货站自动化存取系统运作效率,在分析双板作业和防冲突避让对指令序列完工时间影响的基础上,以指令序列完工时间最短为优化目标,建立了航空货站自动化存取系统调度优化模型,并设计了一种改进的蚁群算法对模型进... 为从作业调度角度提高航空货站自动化存取系统运作效率,在分析双板作业和防冲突避让对指令序列完工时间影响的基础上,以指令序列完工时间最短为优化目标,建立了航空货站自动化存取系统调度优化模型,并设计了一种改进的蚁群算法对模型进行求解.为避免算法在搜索过程中陷入局部最优,在引入权重信息素和随机扰动策略的基础上,提出了具有变异率的状态转移参数,用于在寻优过程中决定蚂蚁的移动方向.仿真结果表明:改进的蚁群算法较基本蚁群算法和遗传算法具有更好的全局搜索能力和求解精度,所提出的调度优化方法获得的指令序列完工时间较先到先服务调度策略有至少37%的改进. 展开更多

关键词 航空货站 自动化存取系统 作业调度 双板作业 死锁 蚁群算法

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