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题名自动化钢板料库桥吊作业路径优化研究
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作者
钟传捷
程文明
杜润
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机构
西南交通大学机械工程学院
轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2023年第12期22-28,147,共8页
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基金
中车十四五科技重大专项科研课题项目(2021CHZ010-3)
四川省重点研发项目(2022YFG0241,2022YFG0245)。
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文摘
针对以钢板为存储对象的自动化料库中桥吊优化调度问题,对钢板料库的整体布局和桥吊出/入库作业原则等特点进行分析,提出了基于单一命令作业和复合命令作业随机组合的桥吊作业方式。以桥吊完成1批出/入库任务的总时间为评价标准,建立桥式起重机的路径优化模型。通过对遗传算法(GA)和模拟退火(SA)算法进行集成改进,并嵌入倒垛决策内层算法,设计两阶段的遗传模拟退火算法(PSAGA)对之进行求解,优化钢板的出/入库序列和桥吊最优作业路径。最后通过实例仿真,证明了PSAGA相较于传统的遗传算法具有更好的收敛性和鲁棒性,不易陷入局部最优,可以有效满足桥吊路径规划问题的需要,提高钢板的出/入库效率。
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关键词
钢板料库
桥式起重机
路径优化
遗传算法
模拟退火算法
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Keywords
steel plate storage warehouse
bridge crane
path optimization
genetic algorithm
simulated annealing algorithm
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分类号
TP273.5
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于改进多目标粒子群算法的钢板入库垛位分配研究
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作者
钟传捷
程文明
杜润
高旭超
张琳
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机构
西南交通大学机械工程学院
轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室
四川省钢构智造有限公司
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出处
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第4期150-164,共15页
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基金
四川省重点研发项目(2022YFG0241,2022YFG0245)
中车“十四五”科技重大专项科研课题(2021CHZ010-3)。
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文摘
由于钢板类货物在自动化仓储系统中常采用重叠式堆码,针对自动化钢板料库中钢板入库的垛位分配问题,对料库的总体布局和入库作业流程进行分析,根据实际需求提出出库效率、板垛差异度和库存均衡度3项指标,用以评价垛位分配方案的优劣程度,并将其作为目标函数,以建立钢板入库垛位分配问题的多目标决策优化模型。为了求解该模型,基于Pareto占优概念,设计一种基于种群聚类度的多目标粒子群算法(PCDMOPSO),该算法以平衡求解的收敛性和多样性为需求,采用种群聚类度机制实时监控并调整算法的各认知参数和粒子的进化状态,并引入局部搜索策略以提高其外部存档中Pareto解集分布的多样性。在实际工况下的仿真结果表明:在不同的入库规模下,与经典的多目标算法NSGA-Ⅱ、MOEA/D-DE、MOPSO相比,PCDMOPSO在各目标下的寻优能力均呈现出明显优势;同时,分析各评价指标可知,PCDMOPSO求解出的Pareto解集相较于其他算法具有更好的收敛性、分布性、多样性和占优性。为验证所提方法的可行性,设计算法改进策略的对比试验,结果表明所提出的改进措施对求解的改善效果较为明显。最后,从输出优化前后的堆码情况可以观察到,优化后的垛位分配方案相较于优化前的传统堆码方式,其优化效果较为显著,可以有效满足钢板入库问题中对各评价指标的实际需求,为钢板类货物在自动化仓储系统中的垛位分配和出入库管理提供了有力的决策支持。
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关键词
钢板料库
垛位分配
粒子群优化
多目标优化
PARETO最优解
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Keywords
steel plates storage warehouse
stacking distribution
particle swarm optimization
multi-objective optimization
Pareto-optimal solution
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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