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基于贪心-遗传混合算法的RMFS动态货位分配优化研究
1
作者
田帅辉
林诗阳
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第5期2089-2099,共11页
随着电子商务的迅速发展,订单的高时效性和商品需求的频繁波动对移动机器人履行系统(RMFS)的订单拣选环节带来巨大挑战。由于RMFS中的货架具有可移动性,在拣选过程中不断优化和调整货架储位是提高RMFS拣选效率的关键途径之一。针对RMFS...
随着电子商务的迅速发展,订单的高时效性和商品需求的频繁波动对移动机器人履行系统(RMFS)的订单拣选环节带来巨大挑战。由于RMFS中的货架具有可移动性,在拣选过程中不断优化和调整货架储位是提高RMFS拣选效率的关键途径之一。针对RMFS动态货位分配问题,首先提出一种考虑商品需求实时变动且拣选台任务均衡的动态货位分配策略,构建最大化货位适配值的数学模型,实现货架的合理定位,并运用改进A*算法规划自动导引车(AGV)拣选路径,以避免AGV频繁转弯;其次,针对该问题的动态连续性和解空间巨大的难点,设计一种结合贪心算法和改进自适应遗传算法的混合算法求解该模型,其中引入SoftMax函数用于适应度值的转换,以动态调整交叉变异概率,采用一种基于相似度值的个体交叉判断方法以减少无效交叉,并加入灾变策略防止算法早熟,同时实时更新仓库布局状态以适应每周期的商品需求变化;最后,通过对比不同规模的仿真实验进行验证。结果表明,所提算法能够在保证解质量的同时,大幅度提升求解效率;且随着订单量的增加,所提策略优化效果越明显,即周转率高的货架有更大概率靠近拣选台;相比于静态固定分配策略和动态就近分配策略,所提策略在大规模实验中分别缩短42%和21%的AGV总拣选路径,显著提高了该系统拣货效率。研究结果为RMFS货位分配的进一步优化研究提供参考。
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关键词
移动机器人履行系统
自动导引车
动态货位分配
自适应遗传算法
贪心算法
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职称材料
基于“货到人”拣选模式的自动化电缆堆场动态货位分配优化
2
作者
李涛
杜国政
+1 位作者
张正利
曹刚
《包装工程》
CAS
北大核心
2024年第13期230-237,共8页
目的优化基于“货到人”拣选模式自动化电缆堆场中货位分配,提高自动化电缆堆场作业效率。方法针对堆场内电缆容器多层堆存造成调库搬运次数多的问题,建立以出入库行车总搬运次数最小为目标的动态货位分配数学模型,设计基于最大堆栈时...
目的优化基于“货到人”拣选模式自动化电缆堆场中货位分配,提高自动化电缆堆场作业效率。方法针对堆场内电缆容器多层堆存造成调库搬运次数多的问题,建立以出入库行车总搬运次数最小为目标的动态货位分配数学模型,设计基于最大堆栈时序间隔的自适应大邻域搜索算法进行求解,得到货位分配优化方案。结果基于最大堆栈时序间隔的自适应大邻域搜索算法的优化方案可以减少出入库行车搬运次数8.12%左右。结论与现行货位分配规则相比,文中提出的货位分配策略能够有效提高系统作业效率。
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关键词
自动化电缆堆场
“货到人”拣选
动态货位分配
自适应大邻域搜索
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职称材料
基于遗传算法的自动化仓库的动态货位分配
被引量:
42
3
作者
马永杰
蒋兆远
杨志民
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第3期415-421,共7页
在已经存储一定数量货物的自动化仓库中,以基于随机存储策略的库区和货位分配以及堆垛机行驶时间为优化控制目标.优化模型中的约束包括堆垛机容量和行驶速度以及在多任务作业周期中先存后取、由近及远存储、由远及近出库等.用遗传算法...
在已经存储一定数量货物的自动化仓库中,以基于随机存储策略的库区和货位分配以及堆垛机行驶时间为优化控制目标.优化模型中的约束包括堆垛机容量和行驶速度以及在多任务作业周期中先存后取、由近及远存储、由远及近出库等.用遗传算法求出动态货位分配和拣选路径优化的Pareto最优解.实验结果验证了提出的方法的有效性.
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关键词
遗传算法
自动化立体仓库
多目标优化
约束
动态货位分配
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职称材料
仓储产品服务系统的动态货位分配策略分析
被引量:
12
4
作者
张富强
李晶晶
+2 位作者
惠记庄
朱斌
丁凯
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1310-1316,共7页
鉴于多品种小批量柔性生产的发展及准时生产实时配送的需求,迫切需要第三方将智能仓储和实时配送集成起来为企业提供系统的库存服务解决方案,首先对仓储产品服务系统的概念进行定义,提出面向各类制造企业的工业品超市、企业分区租赁和...
鉴于多品种小批量柔性生产的发展及准时生产实时配送的需求,迫切需要第三方将智能仓储和实时配送集成起来为企业提供系统的库存服务解决方案,首先对仓储产品服务系统的概念进行定义,提出面向各类制造企业的工业品超市、企业分区租赁和动态货位存储的库存服务策略。针对仓储产品服务系统库存服务中的动态货位分配关键问题,建立了基于出/入库任务队列的分配模型,设计了一种改进自适应遗传算法进行优化解算。案例结果表明,交叉策略中采用单点或双点策略对算法的效果影响不大,但多点变异策略比单点变异策略的效果明显;在算法比较层面上,所设计的算法对解决该问题的效果优于标准自适应遗传算法和基本遗传算法,可以较好地满足自动化快速货位分配的要求。
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关键词
仓储产品服务系统
库存服务策略
动态货位分配
自适应遗传算法
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职称材料
基于非支配遗传算法的自动化仓库动态货位优化
被引量:
7
5
作者
印美
洪荣晶
刘林
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2015年第3期31-34,37,共5页
针对存有随机数量货物的机床零部件自动化立体仓库(AS/RS)中存在的货位规划难题,提出了一种基于动态的仓储模式与Pareto遗传算法的AS/RS货位优化方法。该方法以能耗最低和效率最高为基本原则规划库区和优化分配货架,完成货位编号和货品...
针对存有随机数量货物的机床零部件自动化立体仓库(AS/RS)中存在的货位规划难题,提出了一种基于动态的仓储模式与Pareto遗传算法的AS/RS货位优化方法。该方法以能耗最低和效率最高为基本原则规划库区和优化分配货架,完成货位编号和货品编号;以堆垛机行驶时间和货架稳定性为优化目标,建立货位多目标优化的数学模型;采用第二代非支配排序遗传算法得到动态货位优化的Pareto最优解。仿真实例计算结果表明,该方法使货物的出入库能量消耗、出入库效率以及货架的稳定性等指标得到较大改善。
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关键词
自动化立体仓库
货位
动态
分配
多目标优化
遗传算法
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职称材料
题名
基于贪心-遗传混合算法的RMFS动态货位分配优化研究
1
作者
田帅辉
林诗阳
机构
重庆邮电大学现代邮政学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第5期2089-2099,共11页
基金
重庆市教育委员会人文社会科学研究项目(22SKGH127,23SKGH420)
重庆市社会科学规划项目(2023NDYB79)。
文摘
随着电子商务的迅速发展,订单的高时效性和商品需求的频繁波动对移动机器人履行系统(RMFS)的订单拣选环节带来巨大挑战。由于RMFS中的货架具有可移动性,在拣选过程中不断优化和调整货架储位是提高RMFS拣选效率的关键途径之一。针对RMFS动态货位分配问题,首先提出一种考虑商品需求实时变动且拣选台任务均衡的动态货位分配策略,构建最大化货位适配值的数学模型,实现货架的合理定位,并运用改进A*算法规划自动导引车(AGV)拣选路径,以避免AGV频繁转弯;其次,针对该问题的动态连续性和解空间巨大的难点,设计一种结合贪心算法和改进自适应遗传算法的混合算法求解该模型,其中引入SoftMax函数用于适应度值的转换,以动态调整交叉变异概率,采用一种基于相似度值的个体交叉判断方法以减少无效交叉,并加入灾变策略防止算法早熟,同时实时更新仓库布局状态以适应每周期的商品需求变化;最后,通过对比不同规模的仿真实验进行验证。结果表明,所提算法能够在保证解质量的同时,大幅度提升求解效率;且随着订单量的增加,所提策略优化效果越明显,即周转率高的货架有更大概率靠近拣选台;相比于静态固定分配策略和动态就近分配策略,所提策略在大规模实验中分别缩短42%和21%的AGV总拣选路径,显著提高了该系统拣货效率。研究结果为RMFS货位分配的进一步优化研究提供参考。
关键词
移动机器人履行系统
自动导引车
动态货位分配
自适应遗传算法
贪心算法
Keywords
robotic mobile fulfillment systems
automated guided vehicles
dynamic pod location assignment
adaptive genetic algorithm
greedy algorithms
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于“货到人”拣选模式的自动化电缆堆场动态货位分配优化
2
作者
李涛
杜国政
张正利
曹刚
机构
国网山东省电力公司物资公司
出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2024年第13期230-237,共8页
基金
国网山东省电力公司2023年科技项目(520603230002)。
文摘
目的优化基于“货到人”拣选模式自动化电缆堆场中货位分配,提高自动化电缆堆场作业效率。方法针对堆场内电缆容器多层堆存造成调库搬运次数多的问题,建立以出入库行车总搬运次数最小为目标的动态货位分配数学模型,设计基于最大堆栈时序间隔的自适应大邻域搜索算法进行求解,得到货位分配优化方案。结果基于最大堆栈时序间隔的自适应大邻域搜索算法的优化方案可以减少出入库行车搬运次数8.12%左右。结论与现行货位分配规则相比,文中提出的货位分配策略能够有效提高系统作业效率。
关键词
自动化电缆堆场
“货到人”拣选
动态货位分配
自适应大邻域搜索
Keywords
automated cable yard
"goods-to-person"
dynamic allocation
adaptive large neighborhood search
分类号
TP249 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于遗传算法的自动化仓库的动态货位分配
被引量:
42
3
作者
马永杰
蒋兆远
杨志民
机构
兰州交通大学机电技术研究所
西北师范大学物理与电子工程学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第3期415-421,共7页
基金
甘肃省科技基金资助项目(2GS066-A52-001-04)
文摘
在已经存储一定数量货物的自动化仓库中,以基于随机存储策略的库区和货位分配以及堆垛机行驶时间为优化控制目标.优化模型中的约束包括堆垛机容量和行驶速度以及在多任务作业周期中先存后取、由近及远存储、由远及近出库等.用遗传算法求出动态货位分配和拣选路径优化的Pareto最优解.实验结果验证了提出的方法的有效性.
关键词
遗传算法
自动化立体仓库
多目标优化
约束
动态货位分配
Keywords
genetic algorithm
automated storage/retrieve system
multiobjective optimization
constraint
dynamic location assignment
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
O224 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
仓储产品服务系统的动态货位分配策略分析
被引量:
12
4
作者
张富强
李晶晶
惠记庄
朱斌
丁凯
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2018年第5期1310-1316,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51605041
51705030)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(300102258112)~~
文摘
鉴于多品种小批量柔性生产的发展及准时生产实时配送的需求,迫切需要第三方将智能仓储和实时配送集成起来为企业提供系统的库存服务解决方案,首先对仓储产品服务系统的概念进行定义,提出面向各类制造企业的工业品超市、企业分区租赁和动态货位存储的库存服务策略。针对仓储产品服务系统库存服务中的动态货位分配关键问题,建立了基于出/入库任务队列的分配模型,设计了一种改进自适应遗传算法进行优化解算。案例结果表明,交叉策略中采用单点或双点策略对算法的效果影响不大,但多点变异策略比单点变异策略的效果明显;在算法比较层面上,所设计的算法对解决该问题的效果优于标准自适应遗传算法和基本遗传算法,可以较好地满足自动化快速货位分配的要求。
关键词
仓储产品服务系统
库存服务策略
动态货位分配
自适应遗传算法
Keywords
warehouse product service system l inventory service strategy
dynamic storage allocation
adaptive genetic algorithm
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于非支配遗传算法的自动化仓库动态货位优化
被引量:
7
5
作者
印美
洪荣晶
刘林
机构
南京工业大学机械与动力工程学院
江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2015年第3期31-34,37,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51375222)
文摘
针对存有随机数量货物的机床零部件自动化立体仓库(AS/RS)中存在的货位规划难题,提出了一种基于动态的仓储模式与Pareto遗传算法的AS/RS货位优化方法。该方法以能耗最低和效率最高为基本原则规划库区和优化分配货架,完成货位编号和货品编号;以堆垛机行驶时间和货架稳定性为优化目标,建立货位多目标优化的数学模型;采用第二代非支配排序遗传算法得到动态货位优化的Pareto最优解。仿真实例计算结果表明,该方法使货物的出入库能量消耗、出入库效率以及货架的稳定性等指标得到较大改善。
关键词
自动化立体仓库
货位
动态
分配
多目标优化
遗传算法
Keywords
automated storage/retrieval system
dynamic location assignment
multi-objectives optimization
non-dominated sorting genetic algorithm
分类号
TH246 [机械工程—机械制造及自动化]
TG65 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于贪心-遗传混合算法的RMFS动态货位分配优化研究
田帅辉
林诗阳
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于“货到人”拣选模式的自动化电缆堆场动态货位分配优化
李涛
杜国政
张正利
曹刚
《包装工程》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
3
基于遗传算法的自动化仓库的动态货位分配
马永杰
蒋兆远
杨志民
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008
42
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职称材料
4
仓储产品服务系统的动态货位分配策略分析
张富强
李晶晶
惠记庄
朱斌
丁凯
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2018
12
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职称材料
5
基于非支配遗传算法的自动化仓库动态货位优化
印美
洪荣晶
刘林
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2015
7
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职称材料
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