[发明专利]一种立体库多提升机的配置方案及任务调度方法

说明书

本发明提供了一种立体库多提升机的配置方案及任务调度方法，涉及物流技术领域以及工业自动化领域，针对目前物流技术领域没有适用于立体库多台提升机的调度优化方法，其中包含基于建立XYZ三轴模型下的立体库中四向穿梭车与提升机的时间模型，多台提升机的任务合理分配与调度优化，用循环补齐方法对本模型求解与验证。基于MATLAB的仿真模型验证了本方法的可靠性，补充了当前产业内关于多台提升机的配置优化与调度方法。

技术领域

本发明涉及物流技术领域以及工业自动化领域，是一种立体库多提升机的配置方案及任务调度方法。

背景技术

(1)目前国内很多立体库都是采用堆垛起重机，这种方式虽然可以增加仓库的存储高度，但是能耗高，柔性差。

(2)针对起重机的不足，当今的发展主流开始使用穿梭车与提升机，但是目前市面上的仓库与专利都是采用多台穿梭车并行的运行以及一台提升机串行的运行，虽然单提升机立体库的形式会节省提升机成本，调度算法简单，运行性能稳定，但是系统整体性能并没有得到提升，因为一旦提升机故障，整个系统将会宕机。

(3)一种立体库多提升机的配置方案及任务调度方法，旨在解决当前立体库设备中的多提升机配置及任务分配方法及优化问题。虽然目前国内外针对立体库起重机模式与立体库单提升机穿梭车模式的解决方案较为成熟，然而并没有针对多提升机的配置方案与调度任务解决方法，因此此类问题仍需要进一步的研究，为此，本方法在上述背景中提出。

发明内容

本发明针对目前物流技术领域没有立体库多台提升机的调度优化方法，运用循环补齐法，创造性的为立体库解决了多提升机调度优化的问题，提高了穿梭车的利用率，增加了立体库的柔性，并且本方法所建立的模型以及求解结果可为该领域的技术人员提供一种在立体库设备数量配置的参考方案。

本发明中一种立体库多提升机的配置方案及任务调度方法，该方法包括以下步骤：

1)对于多台四向穿梭车与多台提升机并行运输穿梭车，建立立体库XYZ三轴坐标模型以及货物出入库作业时间模型；

2)对各批次订单任务以自然数编码的编码方案并对多台提升机建立任务调度模型；其中，每个自然数编码的编码方案中包含订单任务的层、列和行；

3)建立优先等级制度与同等级先到先服务原则的策略；

所述优先等级制度是指四向穿梭车系统对任务进行等级分类，第一等级运输任务为提升机运输空闲穿梭车，第二等级运输任务为提升机运输载货穿梭车；所述同等级先到先服务原则是指先提交提升机服务申请的穿梭车优先得到服务。

4)基于循环补齐法的求解方法对模型进行求解。

步骤1)中所述立体库XYZ三轴模型即列数为X轴，从左至右为0至W，W为最大列数；行数为Z轴，从前至后为0至L，L为最大行数；层数为Y轴，从下至上为0 到H，H为最高层数。

所述时间模型即为穿梭车的运行时间与提升机运行时间

其中，穿梭车取货时间为

为穿梭车横向轨道运行时间，为穿梭车纵向轨道运行时间，为穿梭车换向时间，为穿梭车取货时间。

提升机运行时间为

t(x)与t(y)为提升机上下运行的时间，t_k为穿梭车上下提升机时间。

和由公式计算得到，

t(x)与t(y)由公式计算得到，

其中S_S为轨道上的横纵运动距离，由公式S_S,Z＝|i-j|·W_S计算得到，

S_L为提升机垂直方向的运动距离，由公式计算得到，