在电商仓储中,对于不规则物品打包作业属于特殊的三维装箱问题(three dimensional bin packing problem,3D-BPP),需要选择箱子的种类和数量,确定物品的装箱位置和方向,以期最大化利用装载空间。本文采用点云刻画不规则物品的形状,通过...在电商仓储中,对于不规则物品打包作业属于特殊的三维装箱问题(three dimensional bin packing problem,3D-BPP),需要选择箱子的种类和数量,确定物品的装箱位置和方向,以期最大化利用装载空间。本文采用点云刻画不规则物品的形状,通过颗粒化的思想,将稀疏不均匀的点云转化为不规则物品的空间颗粒凸包,构建了不规则物品三维装箱问题的空间颗粒模型;通过提炼装箱活动实践操作的专家规则,设计了基于经验模拟的启发式算法,并结合DQN(deep q-network)算法框架设计了针对不规则物品三维装箱问题的H-DQN(heuristic deep q-network)算法。此外,本文基于现有行业数据,开发了一个实例生成器用于算例测试。数值测试结果表明,相较于遗传算法等已有算法,H-DQN算法的空间利用率平均提高到45.92%;同时计算速度明显加快,平均降低了97%的计算时间,验证了H-DQN算法处理3D-BPP的有效性。展开更多
随着电子商务的蓬勃发展,海量客户需求和高频率、多品种、小批量的订单特性为订单拣选业务带来巨大挑战。在物流智能化的趋势下,大量电商企业采用移动机器人拣货系统(Robotic Mobile Fulfillment System,RMFS)进行订单拣选。订单分配和...随着电子商务的蓬勃发展,海量客户需求和高频率、多品种、小批量的订单特性为订单拣选业务带来巨大挑战。在物流智能化的趋势下,大量电商企业采用移动机器人拣货系统(Robotic Mobile Fulfillment System,RMFS)进行订单拣选。订单分配和拣选路径规划是影响仓库订单拣选效率的关键决策。为了提高电商RMFS系统拣选效率,降低仓库运营成本,基于电商企业多订单、多货架、多拣选站下的拣选业务场景,以最小化机器人负载距离为目标,构建订单分配与路径规划联合优化模型,设计两阶段的A*算法和自适应大领域搜索算法(Adaptive Large Neighborhood Search,ALNS),在ALNS算法原有框架的基础上提出新的移除和修复算子以适应订单分配问题,并针对30个不同规模算例进行计算分析。计算结果表明,所提出的优化方法收敛快、性能稳定,能够有效缩短机器人行走距离,相比先到先拣选策略最大可缩短47.6%的机器人负载距离。同时,也可在更短时间内获得与CPLEX求解质量相近的解。尤其是当订单数量增长时,相比CPLEX具有突出时间优势,可以实现电商仓储资源的合理调度和配置,从而为电商企业仓储智能化提供有效决策指导。展开更多
文摘在电商仓储中,对于不规则物品打包作业属于特殊的三维装箱问题(three dimensional bin packing problem,3D-BPP),需要选择箱子的种类和数量,确定物品的装箱位置和方向,以期最大化利用装载空间。本文采用点云刻画不规则物品的形状,通过颗粒化的思想,将稀疏不均匀的点云转化为不规则物品的空间颗粒凸包,构建了不规则物品三维装箱问题的空间颗粒模型;通过提炼装箱活动实践操作的专家规则,设计了基于经验模拟的启发式算法,并结合DQN(deep q-network)算法框架设计了针对不规则物品三维装箱问题的H-DQN(heuristic deep q-network)算法。此外,本文基于现有行业数据,开发了一个实例生成器用于算例测试。数值测试结果表明,相较于遗传算法等已有算法,H-DQN算法的空间利用率平均提高到45.92%;同时计算速度明显加快,平均降低了97%的计算时间,验证了H-DQN算法处理3D-BPP的有效性。
文摘随着电子商务的蓬勃发展,海量客户需求和高频率、多品种、小批量的订单特性为订单拣选业务带来巨大挑战。在物流智能化的趋势下,大量电商企业采用移动机器人拣货系统(Robotic Mobile Fulfillment System,RMFS)进行订单拣选。订单分配和拣选路径规划是影响仓库订单拣选效率的关键决策。为了提高电商RMFS系统拣选效率,降低仓库运营成本,基于电商企业多订单、多货架、多拣选站下的拣选业务场景,以最小化机器人负载距离为目标,构建订单分配与路径规划联合优化模型,设计两阶段的A*算法和自适应大领域搜索算法(Adaptive Large Neighborhood Search,ALNS),在ALNS算法原有框架的基础上提出新的移除和修复算子以适应订单分配问题,并针对30个不同规模算例进行计算分析。计算结果表明,所提出的优化方法收敛快、性能稳定,能够有效缩短机器人行走距离,相比先到先拣选策略最大可缩短47.6%的机器人负载距离。同时,也可在更短时间内获得与CPLEX求解质量相近的解。尤其是当订单数量增长时,相比CPLEX具有突出时间优势,可以实现电商仓储资源的合理调度和配置,从而为电商企业仓储智能化提供有效决策指导。
