曲燕妮

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代物流業(yè)中，自動化立體倉庫發(fā)揮了重要功能和作用，有效的提高了倉儲物流系統(tǒng)的運行效率。而在物流規(guī)模日益擴大的背景下，自動化立體倉庫需要對貨物出入庫路徑進行優(yōu)化，本文針對其現(xiàn)狀及存在的問題，采用GATS混合算法，旨在提升自動化立體倉庫的出入庫效率，發(fā)揮其優(yōu)越性，盡可能的降低倉儲物流成本。

關(guān)鍵詞：自動化立體倉庫;出入庫;路徑優(yōu)化

中圖分類號：O221.3;F274文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）14-0152-02

自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流發(fā)展過程中，出現(xiàn)的一種新型倉儲技術(shù)，具有節(jié)約用地資源、減輕人員勞動強度，提高倉庫保管、轉(zhuǎn)運自動化水平、降低儲存損耗的特點。而為推動物流業(yè)的進一步發(fā)展，需要對貨物的出入庫路徑進行優(yōu)化，在倉庫現(xiàn)有資源、任務(wù)特性等，科學(xué)安排出入庫活動的實施順序，確保貨物分配的貨位具有合理性，提高倉庫利用率，推動現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展。

1自動化立體倉庫出入庫現(xiàn)狀

1.1自動化立體倉庫內(nèi)設(shè)施的功能。現(xiàn)階段，在自動化立體倉庫中，對于出入庫路徑的優(yōu)化存在一定的問題，導(dǎo)致作業(yè)效率難以提升。而由于倉庫內(nèi)的情況較為復(fù)雜，很容易導(dǎo)致出入庫活動的效率受到嚴重的影響。在自動化立體倉庫內(nèi)，貨架大多為鋼結(jié)構(gòu)商品存儲單元，通過在單元格內(nèi)放置托盤以存放貨物;四向穿梭車通常在巷道口和貨物之間來回穿梭，以便于存取貨架上的貨品;同時倉庫的出入庫平臺會用來臨時存儲貨物，目的是縮短貨位的交接時間和轉(zhuǎn)載時間;倉庫內(nèi)的搬運車輛往往被用于連接出入庫臺以及倉庫外部，對輸入和輸出車輛的貨物進行搬運和裝卸作業(yè);管理控制中心的功能現(xiàn)狀是控制整個倉庫，如貨位信息、計算機數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控終端、傳感器以及電氣控制操作臺等。

1.2自動化立體倉庫出入庫路徑運行現(xiàn)狀?；谧詣踊Ⅲw倉庫各部分的功能和應(yīng)用現(xiàn)狀，開展貨物出入庫作業(yè)時，相關(guān)人員通過計算機控制四向穿梭車執(zhí)行相應(yīng)的出入庫動作。當生產(chǎn)任務(wù)下達后，計算機的控制系統(tǒng)會按照順序?qū)⒅噶畎l(fā)送到四向穿梭車中，然后其按照指令指引依次執(zhí)行出入庫動作。但是這一過程中，因為四向車對出入庫執(zhí)行的動作順序不同，也就導(dǎo)致了其運行的路徑不同，可能會導(dǎo)致執(zhí)行時間增加。一旦生產(chǎn)任務(wù)較大時，將會浪費大量的出入庫時間，影響倉庫整體的運行效率。

因此為優(yōu)化自動化立體倉庫出入庫路徑，需要建立問題模型。通常情況下，在開展生產(chǎn)任務(wù)時，會包括很多個入庫和出庫動作，而對于四向穿梭車來說，在出入庫作業(yè)中，有單一作業(yè)和復(fù)合作業(yè)兩種方式，相比之下，復(fù)合作業(yè)的效率更高，能夠?qū)⑷霂靹幼骱统鰩靹幼髋鋵?zhí)行。所以在建立自動化立體倉庫出入庫路徑優(yōu)化問題模型時，將O點作為四向穿梭車的起點，對M執(zhí)行相應(yīng)的入庫動作，并對N執(zhí)行出庫作業(yè)，其路徑則為O→M→N→O。通過這一模型，可以假設(shè)四向穿梭車的運行速度保持勻速，在不考慮貨物存取時間的條件下，則能得到執(zhí)行一次符合作業(yè)的時間參數(shù)，為路徑優(yōu)化提供借鑒和依據(jù)。

2自動化立體倉庫出入庫路徑優(yōu)化

本次對自動化立體倉庫出入庫路徑優(yōu)化，主要采用實數(shù)編碼的GATS混合算法。即是將GA算法和TS算法進行結(jié)合，對問題進行求解。其中對GA的選擇算子是將適應(yīng)度函數(shù)值最高的個體，通過較大概率遺傳到下一代中，不過在過強的選擇下，很容易產(chǎn)生局部最優(yōu)，促使個體趨向相同。所以要發(fā)揮混合算法GATS的優(yōu)勢，提高“爬山”能力，促使全局最優(yōu)解的概率增加。

2.1編碼設(shè)計。對自動化立體倉庫出入庫路徑進行優(yōu)化采用GATS算法，其主要目的是為了確定作業(yè)執(zhí)行的順序，以保障出入庫流程的合理性，盡可能的節(jié)約時間、提高效率。在編碼設(shè)計中如果運用二進制編碼的遺傳禁忌算法，則無法有效的描述自動化立體倉庫的出入庫路徑優(yōu)化問題。而且其編碼相對復(fù)雜，很容易出現(xiàn)錯誤。鑒于此，即要采用實數(shù)編碼的GATS混合算法。在設(shè)計工作中，因為出入庫路徑優(yōu)化的一個解表示的是一個整數(shù)串，是由入庫路徑和出庫路徑組合而成，可以確定出入庫任務(wù)的個數(shù)。從而更加有效的確定自動化立體倉庫的出入庫路徑順序，保障配對任務(wù)的快速完成，有效提高倉庫作業(yè)效率。

2.2確定適應(yīng)度函數(shù)。在優(yōu)化自動化立體倉庫出入庫路徑時，還要確定適應(yīng)度函數(shù)，其又被成為評價函數(shù)，主要的作用是對問題中的每一個染色體進行準確的度量，以便于衡量群體中各個染色體在優(yōu)化計算過程中比較接近最優(yōu)解的染色體。通常適應(yīng)度函數(shù)值越大，則代表染色體遺傳到下一代的概率就越大，反之則越小。而對于目標函數(shù)值來說，其有正值，也有負值，對目標的優(yōu)化則是求最大值或者最小值。在此基礎(chǔ)上只需要在目標函數(shù)和適應(yīng)度函數(shù)之間進行有效的變換，從而保障合理的優(yōu)化出入庫路徑。

綜上所述，自動化立體倉庫出入庫路徑的優(yōu)化有利于提高物流效率，在實際優(yōu)化過程中，需要充分了解倉庫出入庫路徑的現(xiàn)狀，建立科學(xué)合理的路徑優(yōu)化問題模型，然后利用GATS混合算法，合理進行編碼設(shè)計和適應(yīng)度函數(shù)值的確定，從而保障出入庫作業(yè)執(zhí)行順序得到改善和優(yōu)化，進一步提高貨物出庫或者入庫的作業(yè)效率，確保自動化立體倉庫的倉儲物流系統(tǒng)高效運行。

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