[发明专利]一种面向多移动货架的两阶段智能订单分拣方法

说明书

本发明公开一种面向多移动货架的两阶段智能订单分拣方法，包括：输入智能仓库各类对象的数据信息计算满足所述全部订单货物需求的具有最少货架个数的货架集合；建立订单－货架关系矩阵；对订单池内全部订单分批聚合处理；计算拣选站的货架进站总次数；比较多次计算结果，将其中最好的一次作为最终的结果，其对应的调度方案即为最终选定的调度方案；本发明采用两阶段调度策略，先从规模角度保证使用货架个数最少，再从订单聚合角度保证货架进站次数最少，综合考虑各阶段的最优性，有效提高了拣选作业的效率；本发明不仅适用于仓储行业内各类仓库的拣选作业，还适用于可抽象为集合覆盖问题的各类复杂场景，如移动云计算资源分配、作战火力分配等。

技术领域

本发明属于智能仓库技术领域，具体涉及一种面向多移动货架的两阶段智能订单分拣方法。

背景技术

随着我国人口红利的消失以及人口结构的改变，拥有十万亿级市场规模的中国物流业正面临着人力资源短缺和劳务成本上升的严峻考验。传统依靠普通人工分拣的物流仓作业模式已不再适用。在“工业4.0”和“中国制造2025”的背景下，自动化智能仓库出现并得到发展。“货到人”拣选系统是一类常见的智能拣选系统，该系统中的拣选方法为：通过多台移动机器人将载有货物的货架搬运至指定的拣选站，再由站内拣选人员根据已被发送到拣选站的订单需求进行货物拣选，作业完成后移动机器人再将货架搬运离开。

相关已有技术中，由于订单分配规则和货架调度策略不优，导致大量货架频繁出入拣选站，最终会造成路径阻塞死锁等现象，极大地增加了时间成本，降低了拣选效率。因此，设计一个实时且高效的智能订单分拣方法是至关重要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种面向多移动货架的两阶段智能订单分拣方法，能够在实际的仓储环境条件下，针对拣选作业中多订单、多货架和多货物的复杂情况，智能地分配订单和调度货架，以实现用最少的货架进站次数完成拣选任务，提高拣选效率。

实现本发明的技术方案如下：

一种面向多移动货架的两阶段智能订单分拣方法，包括以下步骤：

步骤一、对订单池内全部待拣选的N个订单的需求货物信息编码，建立订单编码矩阵对货架区内M个货架的存储货物信息进行编码，建立货架编码矩阵/其中，L_GO为全部订单中包含货物种类最多的订单所需的货物种类数，L_GR为全部货架中包含货物种类最多的货架所储的货物种类数；

步骤二、计算能够满足所述全部订单货物需求的具有最少货架个数的货架集合β_end；

步骤三、分别建立每个订单与β_end中货架的关系，得到订单-货架关系矩阵；

步骤四、基于订单-货架关系矩阵，对订单池内全部订单分批聚合处理，形成K个拣选站订单组，K为拣选站数量；

步骤五、分别计算各拣选站订单组的货架进站次数，并求和得到货架总进站次数；

步骤六、设置最大迭代次数Iter_max，重复步骤四-步骤五，存储得到的货架总进站次数，直至完成Iter_max次迭代，选择货架总进站次数最小的一轮，输出该轮中订单-货架关系矩阵和各拣选站订单组，形成调度方案。

进一步地，在步骤一中，对订单需求货物信息和货架存储货物信息均进行编码，具体如下：