CN111582529A - 货架调度方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

货架调度方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN111582529A CN201910119001.0A CN201910119001A CN111582529A CN 111582529 A CN111582529 A CN 111582529A CN 201910119001 A CN201910119001 A CN 201910119001A CN 111582529 A CN111582529 A CN 111582529A
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Abstract

本公开提供了一种货架调度方法、装置及计算机可读存储介质，涉及物流技术领域。其中的货架调度方法包括：确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，空闲储位的四周放置有货架；确定工作站上的各个货架的热度；将各个货架与空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的时间成本越小；利用机器人将各个货架调度到匹配的空闲储位。本公开能够在空闲储位的四周放置有货架的情况下，将货架调度至合适的空闲储位，从而减少货架从储位移动至工作站消耗的总时间成本，进而提高仓库的运营效率。

Description

货架调度方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及物流技术领域，特别涉及一种货架调度方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着物流技术的发展，货到人仓库逐渐变得更加智能化。
图1示出了货到人仓库的示意图。位于图1中部的方框表示货物存储区，其中的每一个格子表示一个储位，每个储位上都可以部署最多一个货架，货架上可以放置一种或多种货物。位于图1上部、下部、右侧的方框表示工作站，图1中方框圈出的实心点表示机器人。在储位部署好对应的货架后，每个机器人可以将一个货架运输至工作站，由工作站的工人执行货物拣选工作。然后，机器人再将货架从工作站运送回相应的储位。
发明内容
发明人对储位的排布方式进行了深入研究。图2示出了仓库中储位的不同排布方式。发明人研究发现，相关技术中常见的储位排布方式如图2左侧所示，两排储位背对背。这种方式的优点在于任意储位上的货架出库时不受到阻挡，机器人可以直接将货架搬运出库。而图2右侧所示的储位排布方式为多进深。这种储位排布方式的优点在于存储密集，节省仓库的存储空间，可以在相同大小的仓库空间下存储更多货架和货物，但是可能会存在阻挡的情况。比如，图2中外圈12个储位上如果放置有货架，那么放置在内部4个储位上的货架在储位和工作站之间移动过程中，可能受到外圈储位上货架的阻挡，需要先将外圈储位上的货架移走，从而增加了搬运成本，降低了仓库的运营效率。
本公开解决的一个技术问题是，如何在空闲储位的四周放置有货架的情况下，将货架调度至合适的储位。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种货架调度方法，包括：确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，空闲储位的四周放置有货架；确定工作站上的各个货架的热度；将各个货架与空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的时间成本越小；利用机器人将各个货架调度到匹配的空闲储位。
在一些实施例中，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本包括：确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本；确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的过程中，需要对阻碍机器人移动的货架进行移位的概率；确定对阻碍机器人移动的货架进行移位导致的平均等待时间成本；根据移动时间成本、概率以及平均等待时间成本，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
在一些实施例中，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本包括：确定机器人从空闲储位移动至指定工作站的移动路径；确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本以及在移动路径的转弯处的转弯时间成本；根据行驶时间成本及转弯时间成本，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。
在一些实施例中，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本包括：根据移动路径的长度，确定初始行驶时间成本；确定机器人经过仓库中各个点的频率；利用机器人经过仓库中各个点的频率，计算仓库中各个点的时间成本系数；根据初始行驶时间成本以及移动路径上各个点的时间成本系数，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本。
在一些实施例中，通过如下方式确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本：
Figure BDA0001971193700000031
其中，Ctr表示机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本，C0表示初始行驶时间成本，x为仓库中的点的标识，Nx表示货架经过仓库中的点x的频率，
Figure BDA0001971193700000032
表示仓库中的点x的时间成本系数。
在一些实施例中，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本还包括：确定各个工作站处理货架次数的占比；利用机器人从空闲储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权，确定机器人从空闲储位移动至工作站的时间成本。
在一些实施例中，确定工作站上的各个货架的热度包括：根据各个货架上货物的订单量以及货物的存放数量，确定工作站上的各个货架的热度。
在一些实施例中，通过如下方式确定各个货架的热度：
Figure BDA0001971193700000033
其中，u为货架标识，
Figure BDA0001971193700000034
表示货架u的热度，Su表示货架u上货物的总数量，i为货物标识，pi标识货物i的平均订单量，qi表示货架u上货物i的存放数量。
在一些实施例中，将各个货架与空闲储位进行匹配包括：将各个货架按照热度进行降序排列；将空闲储位按照时间成本进行升序排列；将位于第Nu个的货架与位于第
Figure BDA0001971193700000035
个的空闲储位进行匹配，其中Np表示各个货架的总数量，A表示空闲储位的总数量。
在一些实施例中，将各个货架与空闲储位进行匹配还包括：判断将位于第Nu个的货架调度至目标储位的过程中是否会遇到障碍物，目标储位为位于第
Figure BDA0001971193700000036
个的空闲储位；若不会遇到障碍物，则继续执行货架调度方法；若会遇到障碍物，则查看位于第
Figure BDA0001971193700000037
个范围内的空闲储位中是否存在候选储位，使得在将位于第Nu个的货架调度至候选储位的过程中不会发生堵塞，其中m为整数；若存在候选储位，则将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配。
在一些实施例中，将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配包括：在存在多个候选储位的情况下，选择与目标储位排序最接近的候选储位，将其与位于第Nu个的货架进行匹配。
根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种货架调度装置，包括：时间成本确定模块，被配置为确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，空闲储位的四周放置有货架；热度确定模块，被配置为确定工作站上的各个货架的热度；匹配模块，被配置为将各个货架与空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的时间成本越小；调度模块，被配置为利用机器人将各个货架调度到匹配的空闲储位。
在一些实施例中，时间成本确定模块被配置为：确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本；确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的过程中，需要对阻碍机器人移动的货架进行移位的概率；确定对阻碍机器人移动的货架进行移位导致的平均等待时间成本；根据移动时间成本、概率以及平均等待时间成本，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块被配置为：确定机器人从空闲储位移动至指定工作站的移动路径；确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本以及在移动路径的转弯处的转弯时间成本；根据行驶时间成本及转弯时间成本，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块被配置为：根据移动路径的长度，确定初始行驶时间成本；确定机器人经过仓库中各个点的频率；利用机器人经过仓库中各个点的频率，计算仓库中各个点的时间成本系数；根据初始行驶时间成本以及移动路径上各个点的时间成本系数，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块被配置为：通过如下方式确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本：
Figure BDA0001971193700000051
其中，Ctr表示机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本，C0表示初始行驶时间成本，x为仓库中的点的标识，Nx表示货架经过仓库中的点x的频率，
Figure BDA0001971193700000052
表示仓库中的点x的时间成本系数。
在一些实施例中，时间成本确定模块还被配置为：确定各个工作站处理货架次数的占比；利用机器人从空闲储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权，确定机器人从空闲储位移动至工作站的时间成本。
在一些实施例中，热度确定模块被配置为：根据各个货架上货物的订单量以及货物的存放数量，确定工作站上的各个货架的热度。
在一些实施例中，热度确定模块被配置为：通过如下方式确定各个货架的热度：
Figure BDA0001971193700000053
其中，u为货架标识，
Figure BDA0001971193700000054
表示货架u的热度，Su表示货架u上货物的总数量，i为货物标识，pi标识货物i的平均订单量，qi表示货架u上货物i的存放数量。
在一些实施例中，匹配模块被配置为：将各个货架按照热度进行降序排列；将空闲储位按照时间成本进行升序排列；
将位于第Nu个的货架与位于第
Figure BDA0001971193700000055
个的空闲储位进行匹配，其中Np表示各个货架的总数量，A表示空闲储位的总数量。
在一些实施例中，匹配模块还被配置为：判断将位于第Nu个的货架调度至目标储位的过程中是否会遇到障碍物，目标储位为位于第
Figure BDA0001971193700000056
个的空闲储位；若不会遇到障碍物，则继续执行货架调度方法；若会遇到障碍物，则查看位于第
Figure BDA0001971193700000061
个范围内的空闲储位中是否存在候选储位，使得在将位于第Nu个的货架调度至候选储位的过程中不会发生堵塞，其中m为整数；若存在候选储位，则将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配。
在一些实施例中，匹配模块被配置为：在存在多个候选储位的情况下，选择与目标储位排序最接近的候选储位，将其与位于第Nu个的货架进行匹配。
根据本公开实施例的又一个方面，提供了一种货架调度装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述的货架调度方法。
根据本公开实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现前述的货架调度方法。
本公开能够在空闲储位的四周放置有货架的情况下，将货架调度至合适的空闲储位，从而减少货架从储位移动至工作站消耗的总时间成本，进而提高仓库的运营效率。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了货到人仓库的示意图。
图2示出了仓库中储位的不同排布方式。
图3示出了本公开一些实施例的货架调度方法的流程示意图。
图4示出了确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本的流程示意图。
图5示出了本公开一些实施例的货架调度装置的结构示意图。
图6示出了本公开另一些实施例的货架调度装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
在密集存储方式下，仓库中存在多进深储位的情况。多进深储位包括多进深里侧储位以及多进深外侧储位，多进深里侧储位是指某些空闲储位的四周为其它空闲储位，且其它空闲储位上放置有货架。简单的将存放有畅销品的货架放到距离工作站近的储位，即使某一个多进深的里侧储位距离工作站近，如果多进深里侧储位的货架在出库时被阻挡，从储位出库到工作站时要先对造成阻挡的货架进行移库，多进深里侧储位的货架出库速度并不一定较快。为了减少出库时其它货架的移位，可以将存放相对滞销的货物的货架部署在多进深里侧储位，将存放相对畅销的货物的货架部署在多进深外侧储位。另一方面，在将货架从工作站调度至储位时，如果选择多进深里侧储位，在规划的路径上有多进深外侧货架的阻挡，所以为货架选择回库的储位时还需要考虑有多进深外侧货架阻挡的情况。
针对密集存储模式，发明人提出一种货架调度方法，能够在空闲储位的四周放置有货架的情况下，将货架调度至合适的空闲储位，从而减少货架从储位移动至工作站消耗的总时间成本，进而提高仓库的运营效率。
下面结合图3描述本公开货架调度方法的一些实施例。
图3示出了本公开一些实施例的货架调度方法的流程示意图。如图3所示，本实施例包括步骤S302～步骤S306。
在步骤S302中，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，空闲储位的四周放置有货架。
这里提到的空闲储位的四周放置有货架，即这里提到的空闲储位是指多进深里侧储位。在确定货架从各个空闲储位移动至工作站的时间成本时，不仅需要确定货架从空闲储位移动至工作站的移动时间成本，还需要确定位于四周其它储位上的货架移位导致的等待时间成本。
在步骤S304中，确定工作站上的各个货架的热度。其中，指定货架的热度为指定货架上货物的平均订单量。
具体来说，可以根据各个货架上货物的订单量以及货物的存放数量，确定工作站上的各个货架的热度。例如，通过如下方式确定货架的热度：
Figure BDA0001971193700000081
其中，u为货架标识，
Figure BDA0001971193700000082
表示货架u的热度，Su表示货架u上货物的总数量，i为货物标识，pi标识货物i的平均订单量(例如日平均订单量)，qi表示货架u上货物i的存放数量。特别的，对于空货架而言，
Figure BDA0001971193700000083
在步骤S306中，将各个货架与空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的时间成本越小。
例如，分别对储位和货架进行排序后，得到储位的排序列表和货架的排序列表。如果需要为排序列表引入随机因素以增加鲁棒性，以储位的排序列表为例，可以将储位对应的时间成本证书为和小数点后1位相同的多个储位随机打乱顺序。匹配时，如果储位与货架的个数相同，则可以按照顺序一一匹配。
在一些实施例中，可以定期(例如每隔1周)对储位和货架进行重新排序。之后每次将储位和货架进行匹配时，直接使用更新的排序结果，提高计算效率和计算准确度。
在步骤S308中，利用机器人将各个货架调度到匹配的空闲储位。
调度时，可以控制机器人将货架搬运至与货架匹配的储位。
本实施例能够在仓库中存在多进深储位的场景下，考虑到多进深储位移动至工作站的时间成本，将货架从工作站调度至合适的储位，减少货架在工作站和储位之间移动消耗的总时间成本，提高了仓库的运营效率。
下面结合图4描述如何确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
图4示出了确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本的流程示意图。如图4所示，本实施例包括步骤S4021～步骤S4026。
在步骤S4021中，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。
首先，确定机器人从空闲储位移动至指定工作站的移动路径，该路径由路径上的各条边以及转弯处构成。然后，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本以及在移动路径的转弯处的转弯时间成本。最后，根据行驶时间成本及转弯时间成本，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。例如将行驶时间成本Ctr与转弯时间成本Cturn相加，得到机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本Cmov。
接下来具体介绍如何确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本。
(1)根据仓库中各点之间的连通性，创建简单的有向图来表示具有行驶时间成本的地图。进一步考虑到机器人在转弯和直线行驶时速度不同，所消耗的时间成本也不同。因此，可以在简单的有向图基础上添加带有转弯时间成本的地图，转弯成本和行驶成本根据转弯时间和行驶单位距离的时间(假设机器人匀速行驶)设置为不同的值。根据移动路径的长度，可以首先确定初始行驶时间成本，记边l的初始行驶时间成本为C0。
(2)确定机器人经过仓库中各个点的频率。
统计一段时间(比如最近1周)地图上每个点x经过机器人的次数，记为Nx。
(3)利用机器人经过仓库中各个点的频率，计算仓库中各个点的时间成本系数。
例如，仓库中的点x的时间成本系数tx可以为
Figure BDA0001971193700000101
(4)根据初始行驶时间成本以及移动路径上各个点的时间成本系数，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本。
假设以点x为起始点到相邻点的边的行驶时间成本为C0*tx，则可以通过如下方式确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本：
Figure BDA0001971193700000102
其中，Ctr表示机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本，C0表示初始行驶时间成本，x为仓库中的点的标识，Nx表示货架经过仓库中的点x的频率，
Figure BDA0001971193700000103
表示仓库中的点x的时间成本系数。
例如，可以根据创建的带有行驶时间成本的地图，使用Dijkstra或者A-star算法计算移动时间成本C‘mov。
在步骤S4022中，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的过程中，需要对阻碍机器人移动的货架进行移位的概率。
例如，统计一段时间(例如最近1周内)货架从多进深里侧储位出库至工作站的导致多进深外侧储位上货架移位的人物占比，记为p。
在步骤S4023中，确定对阻碍机器人移动的货架进行移位导致的平均等待时间成本。
例如，统计一段时间(例如最近1周内)多进深外侧储位上货架移位时，货架在多进深里侧储位的平均等待时长，记为Tw。
在步骤S4024中，根据移动时间成本、概率以及平均等待时间成本，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
具体来说，可以将概率与平均等待时间成本相乘，再与移动时间成本相加，得到货架从多进深里侧储位移动至指定工作站的时间成本。例如，通过如下公式计算货架从多进深里侧储位移动至指定工作站的时间成本：
Cmov＝C‘mov+p*Tw
在一些实施例中，工作站的数量为多个。在这样的情况下，还需要通过步骤S4025～步骤S4026进一步确定货架从多进深里侧储位移动至工作站的时间成本。
在步骤S4025中，确定各个工作站处理货架次数的占比。
例如，可以统计一段时间内各个工作站w处理的货架次数，并计算各个工作站处理货架次数的占比Pw。
在步骤S4026中，利用机器人从空闲储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权，确定机器人从空闲储位移动至工作站的时间成本。
具体来说，可以利用货架从多进深里侧储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权求和，确定货架从多进深里侧储位移动至工作站的时间成本。
由于各个工作站处理货架次数的占比可能相差较大。如果直接将各个工作站处理货架次数的占比作为加权求和的权重，可能导致鲁棒性较差。为此，首先利用各个工作站处理货架次数的占比计算各个工作站的权重。设工作站w的权重为κw，令
Figure BDA0001971193700000111
或者令κ′w＝log(Pw+C)。其中，C为配置参数。如果工作站最大权重
Figure BDA0001971193700000112
与最小权重
Figure BDA0001971193700000113
的比例为τ，且满足τ≥1，则C可以通过下面的计算公式得到：
Figure BDA0001971193700000114
然后，通过下式计算工作站w的权重κw：
Figure BDA0001971193700000115
最后计算储位a从多进深里侧储位移动至工作站的平均时间成本ca：
Figure BDA0001971193700000121
图3对应的实施例描述了储位和货架数量相同的情况。在实际生产过程中，仓库中储位的数量通常比货架数量多。下面介绍储位数量比货架数量多时将空闲储位和货架进行匹配的一个实施例。本实施例包括步骤S4061～步骤S4069。
在步骤S4061中，将各个货架按照热度进行降序排列。
在步骤S4062中，将空闲储位按照时间成本进行升序排列。
在步骤S4063中，将位于第Nu个的货架与位于第
Figure BDA0001971193700000122
个的空闲储位进行匹配，其中Np表示各个货架的总数量，A表示空闲储位的总数量。这样一来，对应时间成本较小及较大的储位都可能出现空闲，在货物发生更新或货物的畅销程度发生更新时，便于将热度变低的货架调度至对应时间成本较大的空储位，以及将热度变高的货架调度至对应时间成本较小的空储位。
如果需要进一步为匹配结果引入随机因素以增加鲁棒性，可以为排序第Nu的货架匹配排序第
Figure BDA0001971193700000123
个储位，其中r为产生随即扰动的整数。
在步骤S4063中，判断将位于第Nu个的货架调度至目标储位的过程中是否会遇到障碍物，目标储位为位于第
Figure BDA0001971193700000124
个的空闲储位。
具体的判断标准如下：若为空储位，将该货架调度至位于第
Figure BDA0001971193700000125
个的空闲储位的移动路径上既没有位于其它储位的其它货架(未被阻挡)，也没有与将其它货架调度至工作站的移动路径相重合的储位(不与其它货架调度至工作站的出库任务发生冲突)，则将排序第Nu的货架调度至位于第
Figure BDA0001971193700000126
个的空闲储位的过程中不会遇到障碍物。否则，将排序第Nu的货架调度至位于第
Figure BDA0001971193700000127
个的空闲储位的过程中会发生堵塞。
若不会遇到障碍物，则继续将货架调度至匹配的储位；若会发生堵塞，则执行步骤S4065。
在步骤S4065中，查看位于第
Figure BDA0001971193700000131
个范围内的空闲储位中是否存在候选储位，使得在将位于第Nu个的货架调度至候选储位的过程中不会发生堵塞，其中m为整数。
若存在候选储位，则执行步骤S4067；若不存在候选储位，则执行步骤S4069。
在步骤S4067中，将候选储位与位于第Nu个的货架进行匹配。
在存在多个候选储位的情况下，可以选择与目标储位排序最接近的候选储位，将其与位于第Nu个的货架进行匹配。
在步骤S4069中，将位于第
Figure BDA0001971193700000132
个的空闲储位作为与位于第Nu个的货架相匹配的储位。
下面结合图5描述本公开货架调度装置的一些实施例。
图5示出了本公开一些实施例的货架调度装置的结构示意图。如图5所示，本实施例中的货架调度装置50包括：时间成本确定模块502，被配置为确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，空闲储位的四周放置有货架；热度确定模块504，被配置为确定工作站上的各个货架的热度；匹配模块506，被配置为将各个货架与空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的时间成本越小；调度模块508，被配置为利用机器人将各个货架调度到匹配的空闲储位。
在一些实施例中，时间成本确定模块502被配置为：确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本；确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的过程中，需要对阻碍机器人移动的货架进行移位的概率；确定对阻碍机器人移动的货架进行移位导致的平均等待时间成本；根据移动时间成本、概率以及平均等待时间成本，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块502被配置为：确定机器人从空闲储位移动至指定工作站的移动路径；确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本以及在移动路径的转弯处的转弯时间成本；根据行驶时间成本及转弯时间成本，确定机器人从空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块502被配置为：根据移动路径的长度，确定初始行驶时间成本；确定机器人经过仓库中各个点的频率；利用机器人经过仓库中各个点的频率，计算仓库中各个点的时间成本系数；根据初始行驶时间成本以及移动路径上各个点的时间成本系数，确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本。
在一些实施例中，时间成本确定模块502被配置为：通过如下方式确定机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本：
Figure BDA0001971193700000141
其中，Ctr表示机器人在移动路径的各条边上的行驶时间成本，C0表示初始行驶时间成本，x为仓库中的点的标识，Nx表示货架经过仓库中的点x的频率，
Figure BDA0001971193700000142
表示仓库中的点x的时间成本系数。
在一些实施例中，时间成本确定模块502还被配置为：确定各个工作站处理货架次数的占比；利用机器人从空闲储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权，确定机器人从空闲储位移动至工作站的时间成本。
在一些实施例中，热度确定模块504被配置为：根据各个货架上货物的订单量以及货物的存放数量，确定工作站上的各个货架的热度。
在一些实施例中，热度确定模块504被配置为：通过如下方式确定各个货架的热度：
Figure BDA0001971193700000143
其中，u为货架标识，
Figure BDA0001971193700000144
表示货架u的热度，Su表示货架u上货物的总数量，i为货物标识，pi标识货物i的平均订单量，qi表示货架u上货物i的存放数量。
在一些实施例中，匹配模块506被配置为：将各个货架按照热度进行降序排列；将空闲储位按照时间成本进行升序排列；将位于第Nu个的货架与位于第
Figure BDA0001971193700000151
个的空闲储位进行匹配，其中Np表示各个货架的总数量，A表示空闲储位的总数量。
在一些实施例中，匹配模块506还被配置为：判断将位于第Nu个的货架调度至目标储位的过程中是否会遇到障碍物，目标储位为位于第
Figure BDA0001971193700000152
个的空闲储位；若不会遇到障碍物，则继续执行货架调度方法；若会遇到障碍物，则查看位于第
Figure BDA0001971193700000153
个范围内的空闲储位中是否存在候选储位，使得在将位于第Nu个的货架调度至候选储位的过程中不会发生堵塞，其中m为整数；若存在候选储位，则将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配。
在一些实施例中，匹配模块506被配置为：在存在多个候选储位的情况下，选择与目标储位排序最接近的候选储位，将其与位于第Nu个的货架进行匹配。
下面结合图6描述本公开货架调度装置的另一些实施例。
图6示出了本公开另一些实施例的货架调度装置的结构示意图。如图6所示，该实施例的货架调度装置60包括：存储器610以及耦接至该存储器610的处理器620，处理器620被配置为基于存储在存储器610中的指令，执行前述任意一些实施例中的货架调度方法。
其中，存储器610例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
货架调度装置60还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630、640、650以及存储器610和处理器620之间例如可以通过总线660连接。其中，输入输出接口630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述任意一些实施例中的货架调度方法。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种货架调度方法，包括：
确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，所述空闲储位的四周放置有货架；
确定工作站上的各个货架的热度；
将所述各个货架与所述空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的所述时间成本越小；
利用机器人将所述各个货架调度到匹配的空闲储位。
2.如权利要求1所述的货架调度方法，其中，所述确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本包括：
确定机器人从所述空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本；
确定机器人从所述空闲储位将货架移动到工作站的过程中，需要对阻碍机器人移动的货架进行移位的概率；
确定对阻碍机器人移动的货架进行移位导致的平均等待时间成本；
根据所述移动时间成本、所述概率以及所述平均等待时间成本，确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本。
3.如权利要求2所述的货架调度方法，其中，所述确定机器人从所述空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本包括：
确定机器人从所述空闲储位移动至指定工作站的移动路径；
确定机器人在所述移动路径的各条边上的行驶时间成本以及在所述移动路径的转弯处的转弯时间成本；
根据所述行驶时间成本及所述转弯时间成本，确定机器人从所述空闲储位将货架移动到工作站的移动时间成本。
4.如权利要求3所述的货架调度方法，其中，所述确定机器人在所述移动路径的各条边上的行驶时间成本包括：
根据所述移动路径的长度，确定初始行驶时间成本；
确定机器人经过仓库中各个点的频率；
利用机器人经过仓库中各个点的频率，计算仓库中各个点的时间成本系数；
根据所述初始行驶时间成本以及所述移动路径上各个点的时间成本系数，确定机器人在所述移动路径的各条边上的行驶时间成本。
5.如权利要求4所述的货架调度方法，其中，通过如下方式确定机器人在所述移动路径的各条边上的行驶时间成本：
Figure FDA0001971193690000021
其中，Ctr表示机器人在所述移动路径的各条边上的行驶时间成本，C0表示所述初始行驶时间成本，x为仓库中的点的标识，Nx表示货架经过仓库中的点x的频率，
Figure FDA0001971193690000022
表示仓库中的点x的时间成本系数。
6.如权利要求2所述的货架调度方法，其中，所述确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本还包括：
确定各个工作站处理货架次数的占比；
利用机器人从所述空闲储位移动至指定工作站的时间成本、各个工作站处理货架次数的占比进行加权，确定机器人从所述空闲储位移动至工作站的时间成本。
7.如权利要求1所述的货架调度方法，其中，所述确定工作站上的各个货架的热度包括：
根据所述各个货架上货物的订单量以及货物的存放数量，确定工作站上的各个货架的热度。
8.如权利要求7所述的货架调度方法，其中，通过如下方式确定所述各个货架的热度：
Figure FDA0001971193690000031
其中，u为货架标识，
Figure FDA0001971193690000032
表示货架u的热度，Su表示货架u上货物的总数量，i为货物标识，pi标识货物i的平均订单量，qi表示货架u上货物i的存放数量。
9.如权利要求1所述的货架调度方法，其中，所述将所述各个货架与所述空闲储位进行匹配包括：
将所述各个货架按照热度进行降序排列；
将所述空闲储位按照所述时间成本进行升序排列；
将位于第Nu个的货架与位于第
Figure FDA0001971193690000033
个的空闲储位进行匹配，其中Np表示所述各个货架的总数量，A表示所述空闲储位的总数量。
10.如权利要求9所述的货架调度方法，其中，所述将所述各个货架与所述空闲储位进行匹配还包括：
判断将位于第Nu个的货架调度至目标储位的过程中是否会遇到障碍物，所述目标储位为位于第
Figure FDA0001971193690000034
个的空闲储位；
若不会遇到障碍物，则继续执行所述货架调度方法；
若会遇到障碍物，则查看位于第
Figure FDA0001971193690000035
个范围内的空闲储位中是否存在候选储位，使得在将位于第Nu个的货架调度至候选储位的过程中不会发生堵塞，其中m为整数；若存在候选储位，则将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配。
11.如权利要求10所述的货架调度方法，其中，所述将位于第Nu个的货架与候选储位进行匹配包括：
在存在多个候选储位的情况下，选择与目标储位排序最接近的候选储位，将其与位于第Nu个的货架进行匹配。
12.一种货架调度装置，包括：
时间成本确定模块，被配置为确定机器人从各个空闲储位将货架移动到工作站的时间成本，所述空闲储位的四周放置有货架；
热度确定模块，被配置为确定工作站上的各个货架的热度；
匹配模块，被配置为将所述各个货架与所述空闲储位进行匹配，其中不同的货架与不同的空闲储位相匹配，且货架的热度越大，匹配的空闲储位的所述时间成本越小；
调度模块，被配置为利用机器人将所述各个货架调度到匹配的空闲储位。
13.一种货架调度装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至11中任一项所述的货架调度方法。
14.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的货架调度方法。
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