CN105022862A - 一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，包括：货架组装模块,用于根据用户输入的参数生成货架，其中所述参数包括自动小车存取系统类型、货架层数、排数、列数、每货位容量、升降机/小车的速度、加速度、减速度、升降机位置、小车初始位置；订单模块，用于在建立仿真模型时录入入库订单和出库订单；货位信息模块，用于模拟初始化状态的货品位置和用于记录仿真过程中的货位变化情况；其中所述货位信息模块的参数包括：货位位置、货物品类、货物数量；监控管理模块,用于建立各种订单信息与货位信息之间的联系，以生成整个多层小车系统的货物入库和出库的逻辑。

Description

一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统

技术领域

本发明涉及智能立体仓储技术领域，特别是指一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统。

背景技术

自动小车存取系统(Autonomous Vehicle Storage&Retrieval System,AVS/RS)是美国伦斯勒理工的Malmborg教授及其课题组于2003年提出的一种新型的货物存取系统，包括轨道导引小车系统(Rail-Guided Vehicles System,RGVS)、轨道导引小车1(Rail-Guided Vehicles,RGV)、货物缓存区2、货架3上的货位、升降机系统4。其中轨道导引小车1通过在自动化立 体仓库货位间的轨道上作水平运动实现货物的出入库操作，其垂直运动依靠安置在仓库边缘的升降机系统4成。AVS/RS与传统的自动化立体仓库(Automated Storage and Retrieval system,AS/RS)的主要区别在于存取工具不同。AVS/RS采用RGV小车进行货物的存取,在输送的过程中需要经过升降机的运载,RGV小车可以服务任意货位,不会因为某辆RGV小车发生故障而影响整个仓库的出入库操作。且用户还可以根据业务量调整RGV小车的数量，而传统的AS/RS则采用堆垛机进行货物的存取，只能服务于单一巷道的货位。

仿真(Simulation)是使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目整体的层次上表示的。在AVS/RS系统中，仿真通常用于模拟还未建成的AVS/RS系统，评价不同的配置和设计方案。在自动小车存取系统的仿真建模过程中，需要针对具体的应用场景(包括自动小车的货架层、列、排，自动小车的数量、配置，升降机的数量、位置，后台控制软件的逻辑规则等)建立具体的模型；因此一旦场景发 生变化就需重新手动更改模型。而在自动小车存取系统的规划和概念设计过程中会不断地对方案进行变更，给仿真建模造成了巨大工作量，因此在手动建模基础上无法实现仿真优化。

现有技术中的一种自动小车存取系统的仿真建模采用的是以排队网为基础建立的仿真模型。以出库流程为例，基于排队网的自动导引车仿真建模思路是将出库流程作为排队对象，将轨道导引小车1和升降机系统4作为服务台，出库流程到达后先分配给不同的轨道导引小车1。在轨道导引小车1排队等待后消耗一定的小车运输时间(按小车路程计算时间)又升降机系统4处排队等待，等待完毕后消耗一定的升降机运输时间(按升降机路程计算时间)后流程结束。这种基于排队网的仿真模型是基于排队论而建立，因此其缺点在于不能直观表达仿真过程，建模时需要具备一定的排队论专业知识才能建立仿真模型。而且建立的模型难以根据不同的设计场景自动转换仿真模型，只能手动修正，费时费力。

发明内容

针对现有技术中自动小车存取系统设计过程中需要不断修改方案导致没次修改都需要重新进行建模的问题，提出了一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，以采用模块化的方式进行仿真，提高方案修改时的建模效率。

为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，包括：

货架组装模块,用于根据用户输入的参数生成货架，其中所述参数包括自动小车存取系统类型、货架层数、排数、列数、每货位容量、升降机/小车的速度、加速度、减速度、升降机位置、小车初始位置；

订单模块，用于在建立仿真模型时录入入库订单和出库订单；

货位信息模块，用于模拟初始化状态的货品位置和用于记录仿真过程中的货位变化情况；其中所述货位信息模块的参数包括：货位位置、货物品类、货物数量；

监控管理模块,用于建立各种订单信息与货位信息之间的联系，以生成整 个多层小车系统的货物入库和出库的逻辑。

其中，所述自动小车存取系统类型为巡回式存取类型，且所述货架组装模块包括巡回式货位单元、巡回式前端货位单元、巡回式暂存区单元；

所述巡回式货位单元为多层小车货架中的货位，且每个巡回式货位单元具有编号以确定该巡回式货位单元所在的货架层数和序号信息；且每个巡回式货位单元包括专供小车运送货物的轨道，且轨道的长度可以根据货架长度来确定，并由用户自行定义，且在轨道的中间设置一个传感器；其中所述小车触发传感器时调用相应的入库/出库操作：

所述前端货位单元的结构与所述巡回式货位单元相同的结构，且所述前端货位单元设置在每层货架的最前端，每个前端货位单元中带有一个初始化的方法；其中所述前端货位单元在整个仿真和优化系统进行初始化的时候，该前端货位单元负责在每一层模拟出一个小车，并设置小车的速度、加速度；

巡回式暂存区单元，用于模拟升降机位置；该巡回式暂存区单元为升降机存取货物的缓冲。

其中，所述巡回式货位单元、巡回式前端货位单元的控制逻辑包括：

步骤201、当小车出发传感器时，判断当前的货位编号是否等于小车的目的货位编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤202、将小车内的货物放置到相应的货位，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤203、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤204、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度；

其中，所述巡回式暂存区单元的控制逻辑包括：

步骤301、当小车出发传感器时，判断当前的缓冲区编号是否等于小车的 目的缓冲区编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤302、将小车内的货物放置到相应的缓冲区，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤303、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤304、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

其中，确定该漫步式货位单元所在的货架层数和序号信息；且每个漫步式货位单元包括专供小车运送货物的轨道，且轨道的长度可以根据货架长度来确定，并由用户自行定义，且在轨道的中间设置一个传感器；其中所述小车触发传感器时调用相应的入库/出库操作：

所述前端货位单元的结构与所述漫步式货位单元相同的结构，且所述前端货位单元设置在每层货架的最前端，每个前端货位单元中带有一个初始化的方法；其中所述前端货位单元在整个仿真和优化系统进行初始化的时候，该前端货位单元负责在每一层模拟出一个小车，并设置小车的速度、加速度；

漫步式暂存区单元，用于模拟升降机位置；该漫步式暂存区单元为升降机存取货物的缓冲。

其中，所述漫步式货位单元、漫步式前端货位单元的控制逻辑包括：

步骤201、当小车出发传感器时，判断当前的货位编号是否等于小车的目的货位编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤202、将小车内的货物放置到相应的货位，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块 发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤203、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤204、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度；

其中，所述漫步式暂存区单元的控制逻辑包括：

步骤301、当小车出发传感器时，判断当前的缓冲区编号是否等于小车的目的缓冲区编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤302、将小车内的货物放置到相应的缓冲区，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304； 如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤303、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤304、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

其中，所述系统还包括优化模块，所述优化模块的工作流程为：

步骤401、设置优化算法迭代搜索规划参数，即初始化最优解为第一次仿真结果；

步骤402、规划参数，其中参数包括自动小车存取系统类型(巡回式存取类型或漫步式存取类型)、货架层数、排数、列数、升降机位置、货架容量；

步骤403、根据参数生成仿真模型，并利用新的仿真模型得到仿真结果；判断该仿真结果是否为最优解，如果否则返回步骤401，如果是则设置当前的最优解为当前解；

步骤404、判断是否达到最大迭代次数，如果未达到则返回步骤401，如果是则以该最优解对应的参数作为优化方案。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方法中提出了一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，可以在模块组装的基础上，通过智能算法测试不同的自动小车存取系统规划方案，寻找最优设计。

附图说明

图1为图1本发明实施例的系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的巡回式货位单元和巡回式前端货位单元的控制流程图；

图3为本发明实施例的巡回式暂存区单元的控制流程图；

图4为优化模块的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实例进行详细描述。

本发明实施例的原理是将仿真模型分为多个模块以提高可复用性，仿真中模块的可复用性和软件的可复用性类似，但不是单纯对程序的复用，而是包括仿真建模中对划分成的模块的驱动因素、各类实体、运行逻辑、输入输出接口等整体的可复用。这使得人们在进行仿真建模时不必“一切从零开始”，提高了仿真建模的效率和质量，缩短建模周期，降低建模成本。模块复用己成为提建模效率和质量最有效、最具潜力的手段。采用可复用的模块化方法对系统进行设计开发，可以将原有系统的标准化模块进行有效的重复利用，这样大大的提高了系统开发的质量和效率。在每一个功能模块建立的时候，不能只考虑当前的任务状态，要结合模块功能本身考虑模块是否能够脱离当前系统而存在，将模块标准化使之成为可重复多次使用的复用模块。这样建立起来的可复用模块就可在其他系统和环境中重复使用，避免了一次又一次的重复开发工作。

本发明的系统具体包括：

1.订单模块：在建立仿真模型时，需要录入入库订单和出库订单。由于订单的格式相同，要求实现的功能也相同，所以将入库订单和出库订单设置在一个模块当中。用户可根据实际情况录入订单，也可随机生成订单品类和数量。因此订单模块参数包括随机生成和外部输入两类，其中随机生成订单参数包括：订单类型(出库、入库)、货品种类、货品数量；外部输入订单参数包括：数据文件路径、外部控制系统IP。

2.货位信息模块：货位信息模块用于初始化仿真初始状态的货品位置和用于记录仿真过程中的货位变化情况。货位信息模块的参数包括：货位位置(层数、排数、列数)、货物品类(如无货品则为空)、货物数量。

3.监控管理模块：监控管理模块建立各种订单信息与货位信息之间的联系，以生成整个多层小车系统的货物入库和出库的逻辑。

监控管理模块是整个系统的关键，其参数包括：入库策略(针对入库单货品确定入库货位)、出库策略(通过出库单货品确定出库货位)、选车策略(针对每一个出、入库行为确定执行的小车对象)、选升降机策略(针对每一个出、 入库行为确定执行的升降机对象)。

4.货架组装模块：用于自动拼装货架单元的模块，这个模块可按照用户的需求，将上述货架基础模块一一排列连接，生成多层小车系统的完整货架。其参数包括：自动小车存取系统类型(巡回式存取类型或漫步式存取类型)、货架层数、排数、列数、每货位容量、升降机/小车的速度、加速度、减速度、升降机位置、小车初始位置。

上述系统的工作方式为：

步骤101、订单模块根据订单参数生成入库订单、出库订单；其中所述订单参数包括：订单类型、货品数量、货品种类；

步骤102、货位信息模块根据货位参数生成库存信息表单，其中所述货位参数包括：货架层数、货架排数、货架列数、各货位初始状态库存数；

步骤103、将入库订单、出库订单、库存信息表单发送到监控管理模块；

步骤104、监控管理模块根据入库订单、出库订单和库存信息表单生成任务参数以将任务分配给系统中的小车，并发送到目的层的多穿任务表中，以使 多穿模型开始进行入库/出库操作。

多穿模型每进行一次入库/出库操作，订单参数、货位参数都会相应发生变化。

在上述技术方案中，订单模块、数据传输模块、货位信息模块和监控管理模块都可在不同的配置下重复使用，但是货架组装模块需要重新配置。这是由于货架组装模块可以分为巡回式和漫步式，具体的：

其中，巡回式存取类型的自动小车存取系统包括巡回式货位单元、巡回式前端货位单元、巡回式暂存区单元。

1、巡回式货位单元，代表多层小车货架中的货位，货位的存储容量可以根据需求进行更改。为了方便货物的运送和数据的读取，将每个巡回式货位单元都进行编号，来定义它所在的货架层数和序号信息。在每个巡回式货位单元中，有一个专供小车运送货物的轨道，且轨道的长度可以根据货架长度来确定，并由用户自行定义，且在轨道的中间设置一个传感器。其中，该巡回式货位单 元的工作流程如图2所示，在小车触发传感器时调用相应的入库/出库操作： 

步骤201、当小车出发传感器时，判断当前的货位编号是否等于小车的目的货位编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤202、将小车内的货物放置到相应的货位，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤203、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤204、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

2、前端货位单元，该前端货位单元也是存储机构，其具有和货位相同的结构模式，设置在每层货架的最前端，每个前端货位单元中带有一个初始化的 方法。在整个仿真和优化系统进行初始化的时候，该前端货位单元负责在每一层模拟出一个小车，并设置小车的速度、加速度。其中小车的速度、加速度可以由用于来制定。巡回式前端货位单元的模型结构和控制流程与前述的巡回式货位单元相同。

3.巡回式暂存区单元，用于模拟升降机位置。该巡回式暂存区单元为升降机存取货物提供了一个缓冲的机会。例如出货时，当小车带着出库货物到达升降机时，先将货物放入暂存区，然后小车即被释放去执行下个任务，而货物在暂存区等待升降机。巡回式暂存区单元的模型结构与前述的巡回式货位单元相同，而触发传感器的控制流程如图3所示的，包括：

步骤301、当小车出发传感器时，判断当前的缓冲区编号是否等于小车的目的缓冲区编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤302、将小车内的货物放置到相应的缓冲区，并消耗相应的放置时间； 然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤303、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤304、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

其中，漫步式存取类型的自动小车存取系统包括漫步式货位单元、漫步式前端货位单元、漫步式暂存区单元。

其中该漫步式货位单元的模型结构和控制流程与前述的巡回式货位单元相同。

其中该漫步式前端货位单元的模型结构和控制流程与前述的漫步式前端货位单元相同。

其中该漫步式暂存区单元用于控制每层的小车、运货升降机和运车升降 机。

1、小车的控制逻辑和巡回式货位单元相同，在此不再赘述。

2、运货升降机的结构如下：在货架的每一层都有一个传感器，当小车运行到传感器的位置时就会触发传感器调用控制程序。在整个仿真和优化系统初始化后，小车会出现在货架的最底端，此时小车的当前位置为货架层数+1。小车继续运动会触发传感器，控制方法将会根据小车的当前位置作为判断，然后调取监控管理模块中的库存信息表，从库存信息表单中读取货物的名称，并在该运货升降机入口处模拟这种货物。小车下一步就是将货物运送到目标层。在确定了目标层确定之后，小车要判断该层是否已经有小车在工作了。如果这一层没有小车，首层负责记录任务的货位模块予以记录，负责运送小车的电梯会将系哦啊车运送过来。小车继续向目标层运动，当运动到该层时，将货物放置在暂存区中。完成入库任务后，仿真和优化系统会查询监控管理模块的出库任务表，如果没有出库任务，小车会自行回到货架最低端，进行下一轮的入库任务。如果有出库任务，系统会自动调取出库策略，判断小车的目的地，然后 再次查询出库信息表，然后判断是否还有出库任务。之所以在入库后两次重复查询出库信息表，是因为在实际系统运行的过程当中，难免会出现缺货的现象。如果订单中最后一项或几项货物全部缺货，这时当我们入库后第一次检索出库信息表出库任务数并不为零。然而在出库策略被调用以后，系统将缺货信息登记，这时出库任务就已经是零了。根本无法再派给小车目的地，小车就会停滞，系统无法运行。

3、运车升降机在初始化后同样在货架的最低端，这时小车的当前位置为货架层数+1。运车升降机会一直等待，直到某一层需要小车，然后模拟出新的小车由运车升降机运送至目标层。这时，小车的当前位置为暂存区序列号-1。小车会停在该层，直到下一次任务出现。如果目标层没有小车，现有小车都在忙碌状态，而且该层又有进库或者出库任务，控制方法会比较用户设定的小车数目与当前小车数目，如果允许，小车将会回到货架的最底端，运送一个新的小车至目标层。

在通过模块复用实现针对不同规划方案自动建模的基础上，进一步结合优化算法可搜索优化的规划方案，具体建模过程为：设定建模参数→采用智能算法枚举不同建模参数→仿真对应的仿真模型→针对结果反馈回智能算法，寻找最优建模参数。

所述系统还包括优化模块，所述优化模块的原理如图4所示，包括：

步骤401、设置优化算法迭代搜索规划参数，即初始化最优解为第一次仿真结果；

步骤402、规划参数，其中参数包括自动小车存取系统类型(巡回式存取类型或漫步式存取类型)、货架层数、排数、列数、升降机位置、货架容量；

步骤403、根据参数生成仿真模型，并利用新的仿真模型得到仿真结果；判断该仿真结果是否为最优解，如果否则返回步骤401，如果是则设置当前的最优解为当前解；

步骤404、判断是否达到最大迭代次数，如果未达到则返回步骤401，如果是则以该最优解对应的参数作为优化方案。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，包括：

货架组装模块,用于根据用户输入的参数生成货架，其中所述参数包括自动小车存取系统类型、货架层数、排数、列数、每货位容量、升降机/小车的速度、加速度、减速度、升降机位置、小车初始位置；

订单模块，用于在建立仿真模型时录入入库订单和出库订单；

货位信息模块，用于模拟初始化状态的货品位置和用于记录仿真过程中的货位变化情况；其中所述货位信息模块的参数包括：货位位置、货物品类、货物数量；

监控管理模块,用于建立各种订单信息与货位信息之间的联系，以生成整个多层小车系统的货物入库和出库的逻辑。

2.根据权利要求1所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述自动小车存取系统类型为巡回式存取类型，且所述货架组装模 块包括巡回式货位单元、巡回式前端货位单元、巡回式暂存区单元；

所述巡回式货位单元为多层小车货架中的货位，且每个巡回式货位单元具有编号以确定该巡回式货位单元所在的货架层数和序号信息；且每个巡回式货位单元包括专供小车运送货物的轨道，且轨道的长度可以根据货架长度来确定，并由用户自行定义，且在轨道的中间设置一个传感器；其中所述小车触发传感器时调用相应的入库/出库操作：

所述前端货位单元的结构与所述巡回式货位单元相同的结构，且所述前端货位单元设置在每层货架的最前端，每个前端货位单元中带有一个初始化的方法；其中所述前端货位单元在整个仿真和优化系统进行初始化的时候，该前端货位单元负责在每一层模拟出一个小车，并设置小车的速度、加速度；

巡回式暂存区单元，用于模拟升降机位置；该巡回式暂存区单元为升降机存取货物的缓冲。

3.根据权利要求2所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述巡回式货位单元、巡回式前端货位单元的控制逻辑包括：

步骤201、当小车出发传感器时，判断当前的货位编号是否等于小车的目的货位编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤202、将小车内的货物放置到相应的货位，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤203、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤204、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

4.根据权利要求2或3所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述巡回式暂存区单元的控制逻辑包括：

步骤301、当小车出发传感器时，判断当前的缓冲区编号是否等于小车的 目的缓冲区编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤302、将小车内的货物放置到相应的缓冲区，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤303、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤304、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

5.根据权利要求1所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述自动小车存取系统类型为漫步式存取类型，且所述货架组装模块包括漫步式货位单元、漫步式前端货位单元、漫步式暂存区单元；

所述漫步式货位单元为多层小车货架中的货位，且每个漫步式货位单元具 有编号以确定该漫步式货位单元所在的货架层数和序号信息；且每个漫步式货位单元包括专供小车运送货物的轨道，且轨道的长度可以根据货架长度来确定，并由用户自行定义，且在轨道的中间设置一个传感器；其中所述小车触发传感器时调用相应的入库/出库操作：

所述前端货位单元的结构与所述漫步式货位单元相同的结构，且所述前端货位单元设置在每层货架的最前端，每个前端货位单元中带有一个初始化的方法；其中所述前端货位单元在整个仿真和优化系统进行初始化的时候，该前端货位单元负责在每一层模拟出一个小车，并设置小车的速度、加速度；

漫步式暂存区单元，用于模拟升降机位置；该漫步式暂存区单元为升降机存取货物的缓冲。

6.根据权利要求5所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述漫步式货位单元、漫步式前端货位单元的控制逻辑包括：

步骤201、当小车出发传感器时，判断当前的货位编号是否等于小车的目的货位编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果 有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出库操作；

步骤202、将小车内的货物放置到相应的货位，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤203、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤204；

步骤204、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

7.根据权利要求5或6所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述漫步式暂存区单元的控制逻辑包括：

步骤301、当小车出发传感器时，判断当前的缓冲区编号是否等于小车的目的缓冲区编号，如果否则小车继续移动，如果是则判断小车上是否有货物；如果有货物则执行步骤202的入库操作，如果没有货物则执行步骤203的出 库操作；

步骤302、将小车内的货物放置到相应的缓冲区，并消耗相应的放置时间；然后搜索小车的任务队列中是否还有其他任务，如果没有则等待监控管理模块发送来的任务后，将所述任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；如果有则将任务的目的坐标作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤303、根据预设的升降机选取原则确定执行出库操作的升降机，并将该升降机的位置作为小车的目的坐标，执行步骤304；

步骤304、根据所述目的坐标确定小车的行驶方向和平均速度。

8.根据权利要求1所述的自动小车存取系统模块化仿真和优化系统，其特征在于，所述系统还包括优化模块，所述优化模块的工作流程为：

步骤401、设置优化算法迭代搜索规划参数，即初始化最优解为第一次仿真结果；

步骤402、规划参数，其中参数包括自动小车存取系统类型(巡回式存取类型或漫步式存取类型)、货架层数、排数、列数、升降机位置、货架容量；

步骤403、根据参数生成仿真模型，并利用新的仿真模型得到仿真结果；判断该仿真结果是否为最优解，如果否则返回步骤401，如果是则设置当前的最优解为当前解；

步骤404、判断是否达到最大迭代次数，如果未达到则返回步骤401，如果是则以该最优解对应的参数作为优化方案。