多区块仓库下订单分批与拣选路线规划研究

1 绪论…………………………………………………………………………1 1.1 研究背景……………………………………………………………1 1.2 问题提出、研究目的和意义…………………………………………1 1.3 相关文献综述………………………………………………………5 1.3.1 订单拣选策略研究总体情况………………………………5 1.3.2 订单拣选路线规划…………………………………………9 1.3.3 拣货员堵塞…………………………………………………11 1.3.4 订单拣选的动态性与不确定性……………………………13 1.4 研究内容、思路与逻辑结构………………………………………172 订单分批与拣选路线规划研究理论基础…………………………………21 2.1 引言…………………………………………………………………21 2.2 单区块仓库布局及其常用订单拣选路线规划方法………………22 2.3 多区块仓库布局及其常用订单拣选路线规划方法………………29 2.4 常用订单分批策略…………………………………………………35 2.4.1 种子选取规则………………………………………………36 2.4.2 订单附加规则………………………………………………44 2.5 本章小结……………………………………………………………49 3 基于偏离度的单拣货员订单拣选路线规划………………………………51 3.1 引言…………………………………………………………………51 3.2 基于偏离度的订单拣选路线规划算法……………………………52 3.2.1 偏离度定义…………………………………………………53 3.2.2 基于偏离度的通道访问策略………………………………55 3.2.3 多区块仓库下的算法流程构建……………………………61 3.3 偏离度算法的仿真实验……………………………………………62 3.3.1 实验设计……………………………………………………62 3.3.2 实验结果……………………………………………………63 3.4 偏离度算法实验结果分析与讨论…………………………………68 3.5 本章小结……………………………………………………………70 4考虑双拣货员堵塞的订单拣选路线规划…………………………………72 4.1 引言…………………………………………………………………72 4.2 双拣货员堵塞问题描述……………………………………………73 4.2.1 双拣货员堵塞定义与分类…………………………………73 4.2.2 双拣货员拣选问题假设……………………………………74 4.2.3 考虑双拣货员堵塞的拣选路线评价模型…………………75 4.3 考虑双拣货员堵塞的订单拣选路线规划算法……………………77 4.3.1 算法初始化…………………………………………………78 4.3.2 逻辑距离的定义与取值……………………………………79 4.3.3 蚁群构建路线………………………………………………83 4.3.4 信息素更新机制……………………………………………84 4.3.5 灾变机制……………………………………………………86 4.4 A-TOP算法的仿真实验……………………………………………86 4.4.1 实验设计……………………………………………………86 4.4.2 实验结果……………………………………………………89 4.5 A-TOP算法实验结果分析与讨论…………………………………98 4.5.1 仓库布局对拣选服务时间影响……………………………98 4.5.2订单属性对拣选服务时间影响…………………………100 4.5.3仓库布局对等待时间的影响……………………………101 4.6本章小结…………………………………………………………102 5考虑多拣货员堵塞的订单拣选路线规划………………………………104 5.1引言………………………………………………………………104 5.2多拣货员堵塞与不确定信息问题描述…………………………105 5.2.1多拣货员堵塞……………………………………………105 5.2.2不确定信息………………………………………………107 5.2.3考虑多拣货员堵塞的拣选路线评价模型………………107 5.3考虑多拣货员堵塞的订单拣选路线规划算法…………………109 5.3.1确定信息下多拣货员订单拣选路线规划算法…………109 5.3.2不确定信息下多拣货员订单拣选路线规划算法………110 5.4A-MOP与A-MOP-N算法的仿真实验…………………………113 5.4.1实验设计…………………………………………………113 5.4.2A-MOP实验结果………………………………………115 5.4.3A-MOP-N实验结果……………………………………123 5.5A-MOP与A-MOP-N实验结果分析与讨论……………………129 5.5.1确定信息环境下实验参数影响…………………………129 5.5.2不确定信息环境下实验参数影响………………………130 5.6本章小结…………………………………………………………131 6在线订单的实时分配与拣选路线规划…………………………………133 6.1引言………………………………………………………………133 6.2在线订单实时分配问题描述……………………………………135 6.2.1在线订单系统……………………………………………135 6.2.2订单分配与路线规划评价模型…………………………136 6.3Green-Area算法…………………………………………………138 6.3.1绿区的定义………………………………………………138 6.3.2S-Shape的绿区……………………………………………140 6.3.3LargestGap的绿区………………………………………143 6.3.4路线实时调整……………………………………………147 6.4Green-Area算法的仿真实验与结果分析………………………149 6.4.1实验设计…………………………………………………149 6.4.2实验结果…………………………………………………151 6.4.3结果分析…………………………………………………164 6.5本章小结…………………………………………………………165 7总结与展望………………………………………………………………167 7.1全书总结…………………………………………………………167 7.2研究展望…………………………………………………………170 参考文献……………………………………………………………………173 附录…………………………………………………………………………192 附录1S-Shape下绿区判定规则伪代码……………………………192 附录2LargestGap下绿区判定规则伪代码…………………………195