摘要
我国提出“中国制造2025”宏大计划，明确指出“以推进智能制造为主攻方向”。自动化立体仓库是仓储智能化的具体体现，它可以大幅度地提升仓储作业的效率，增加仓库的存储率，降低仓储作业过程中的出错率，通过更准确地库存管理节约仓库的库存成本。 四向穿梭车自动化立体仓库是指采用四向穿梭车为主要搬运设备，实现仓储自动化、智能化的立体仓库，是当前自动化立体仓库的主要解决方案之一，在我国有着越来越广泛的应用。与传统的堆垛机自动化立体仓库相比，四向穿梭车自动化立体仓库采用分层式结构，搬运设备可以在货位内通行，车辆路由更加灵活。如何进行合理的货位分配，充分发挥四向穿梭车自动化立体仓库的优势，提升仓库的作业效率和安全性是四向穿梭车自动化立体仓库需要解决的问题。本文对四向穿梭车自动化立体仓库的货位分配优化进行研究，有着必要的理论意义和实际应用价值。 论文从实际应用的角度出发，在保障四向穿梭车自动化立体仓库安全性的前提下，对货位分配的优化以提升四向穿梭车自动化立体仓库仓储作业的效率。本文主要研究内容如下： （1）建立了不同出货模式下的货位分配优化模型。四向穿梭车自动化立体仓库的出货方式有两种：整托出货模式和拣选出货模式，论文分别对两种出货模式下的四向穿梭车作业流程和特点进行了分析，建立了两种模式下的货物分配优化模型：在整托出货模式下，考虑货物周转率，以最小化货物搬运时间为目标进行货位分配；在拣选出货模式下，考虑货物周转率的基础上，进一步考虑了货物相关性，以货物搬运时间最小为优化目标。论文分别对两种出货模式下的模型进行了算例实验，结果表明模型能够有效减少货物在进出库过程中的搬运时间，提升仓储作业效率。 （2）设计了四向穿梭车自动化立体仓库的货位分配优化模型求解的遗传算法。在大规模情况下，货位分配模型求解时间较长，论文结合货位分配优化模型，设计了基于整数编码、单点交叉、基本位变异、轮盘赌选择策略的遗传算法对货物分配进行求解。实验数据表明，论文提出的遗传算法具有较快的收敛速度和较好的优化结果。 （3）案例分析。论文采用实际案例数据，对比了本文提出的货位分配优化方法和就近存储策略，结果表明：本文提出的货位分配优化方法，无论是出库作业时间还是入库作业时间都优于就近存储策略，可以有效地提升仓库的作业效率。 论文建立的不同出货模式下的货位分配优化模型和算法可以有效解决四向穿梭车立体仓库的货位分配问题，论文的研究成果为自动化立体仓库的货位分配优化提供了有益的决策依据。
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