CN111754014A - 拣选工作站出库任务的控制方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

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CN111754014A CN201910601372.2A CN201910601372A CN111754014A CN 111754014 A CN111754014 A CN 111754014A CN 201910601372 A CN201910601372 A CN 201910601372A CN 111754014 A CN111754014 A CN 111754014A
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Abstract

本发明公开了一种拣选工作站出库任务的控制方法、存储介质及电子设备。该拣选工作站出库任务的控制方法包括：接收拣选工作站的出库任务请求；将待处理的订单加入到任务池；对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中货物对应的来源料箱，来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积不大于单个合流箱的容积；根据每个任务单的打开新层成本、出箱均衡成本、等待风险成本以及该任务单对应的订单的订单剩余任务量，计算出每个任务单的综合成本；将综合成本最低的任务单下发给所述拣选工作站。采用这种拣选工作站出库任务的控制方法来生成出库任务，使得整个出库成本最低。

Description

拣选工作站出库任务的控制方法、存储介质及电子设备
技术领域
本发明总体来说涉及一种物流技术，具体而言，涉及一种拣选工作站出库任务的控制方法、存储介质及电子设备。
背景技术
随着社会的发展，人们对生产生活资料需求的大大提升，货物交换、流通数量和频次迅猛增加，促进了快递物流行业的发展。穿梭车作为一种重要的运输设备，在立体仓库的穿梭式货架上往复运行，能够实现料箱的入库、出库，大大提高了拣选效率，被广泛应用在食品药品、行李处理、邮政快递和工业物流等行业。
目前的多穿梭车自动化立体仓库中，穿梭式货架的每层上均配置有一辆穿梭车，该穿梭车负责将连续料箱搬入和搬出该层以分别实现料箱的入库和出库。由于穿梭式货架的每层货架上均配置有一台穿梭车，穿梭车的任务不饱和，极有可能出现多量穿梭车闲置的情况，这就导致穿梭车的利用率较低。穿梭车可以通过换层提升机在穿梭式货架上进行换层，因此可以削减穿梭车的数量来使穿梭车任务达到饱和，从而达到缩减设备成本的目的。
然而，当一个穿梭式货架上的穿梭车数小于货架层数时，出库组单策略中若不考虑穿梭车换层带来的额外成本，可能会发生穿梭车换层比较频繁从而导致出库效率降低的情况。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种拣选工作站出库任务的控制方法，其包括：
接收拣选工作站的出库任务请求；
将待处理的订单加入到任务池；
对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中货物对应的来源料箱，来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积不大于单个合流箱的容积；
根据所有穿梭车的穿梭车位置信息和来源料箱的料箱位置信息计算出每个任务单打开新层成本；
根据每个来源料箱所在穿梭式货架的等待出库的来源料箱总数以及当前任务单在储位上的来源料箱的总数计算每个任务单的出箱均衡成本；
根据出库在途的来源料箱的数量计算每个任务单的等待风险成本；
根据每个订单中未列入到其对应任务单中的货物的总体积以及单个合流箱的容积计算每个订单的订单剩余任务量；
根据每个任务单的打开新层成本、出箱均衡成本、等待风险成本以及该任务单对应的订单的订单剩余任务量，计算出每个任务单的综合成本；
将综合成本最低的任务单下发给所述拣选工作站。
根据本发明的一个实施例，对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中的多种货物对应的来源料箱，该多种货物的总体积小于单个合流箱的容积，包括：
步骤S21：从任务池中选出一订单，搜索装载该有订单中任意一货物的来源料箱，将这些来源料箱组成来源料箱集合；
步骤S22：为订单生成一个任务单，反复地从来源料箱集合中选出一个用来满足订单需求的来源料箱加入至任务单中，直至订单中每种货物的需求量均小于或等于所有已选出的来源料箱中该货物的总量或者所有已选出的来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积达到合流箱的容积上限；
步骤S23：重复步骤S21和S22，直至任务池中的每个订单都对应有一个任务单。
根据本发明的一个实施例，在反复选取来源料箱的过程中，若具有处于回库在途状态的来源料箱，则选择处于回库在途状态的来源料箱。
根据本发明的一个实施例，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有回库在途的来源料箱或回库在途的来源料箱被选尽时，若具备与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
根据本发明的一个实施例，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，优先选取出库成本fi最低的来源料箱，出库成本fi采用下列算式计算：
fi＝γ1ai+γ2bi
在上述算式中，
γ1和γ2均为权重系数；
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
bi为来源料箱i的移库成本；
当来源料箱i为后排料箱且无需移库，则bi＝0；
当来源料箱i为前排料箱，则bi＝1；
当来源料箱i为后排料箱且需要移库，则bi＝2。
根据本发明的一个实施例，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，若出库成本fi最低的来源料箱的数量大于1个，则从出库成本fi最低的来源料箱中选取满足订单上的货物数量最多的一个。
根据本发明的一个实施例，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有与穿梭车处于同一储货层的来源料箱或来与穿梭车处于同一储货层的来源料箱被选尽时，若穿梭式货架上还具有不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取该不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
根据本发明的一个实施例，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上其中一种货物是只存放在一个来源料箱内，则优先选取该来源料箱。
根据本发明的一个实施例，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，如果订单上至少两种货物均只分别存放在一个来源料箱内，且这些来源料箱不在同一个储货层中，则优先选取待出箱数量少储货层中的来源料箱。
根据本发明的一个实施例，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上剩余的每种货物均至少存储在两个以上的储货层中时，则优先从存储这些剩余货物数量最多的一个储货层中选取来源料箱。
根据本发明的一个实施例，
打开新层成本f1采用下列算式计算：
f1＝A；
A为任务单中的来源料箱所在储货层中没有穿梭车的储货层数量；
出箱均衡成本f2采用下列算式计算：
Figure BDA0002117573160000041
其中，
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
M为任务单中处于穿梭式货架中来源料箱的总数；
等待风险成本f3采用下列算式计算：
f3＝k
其中，k为出库在途料的来源箱数；
订单剩余任务量f4采用下列算式计算：
Figure BDA0002117573160000042
其中，V1为未组单任务体积，V2为单个任务单的体积上限。
根据本发明的一个实施例，综合成本cost采用下列算式计算：
cost＝α1f1+α2f2+α3f3+α4f4
其中，f1为打开新层成本；
f2为出箱均衡成本；
f3为等待风险成本；
f4为订单剩余任务量；
α1、α2、α3、α4均为权重系数。
根据本发明的一个实施例，α1的取值范围为[5，15]，α2的取值范围为[0.5，1.5]，α3的取值范围为[0.5，1.5]，α4的取值范围为[0.1，100]。
根据本发明的一个实施例，γ1＝1，γ2＝1。
由上述技术方案可知，本发明的拣选工作站出库任务的控制方法的优点和积极效果在于：
选出综合成本最低的任务单，将任务单和与该任务单相对应的订单下发到拣选工作站进行拣选，整体出库成本能保持最低。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种拣选工作站出库任务的控制方法的流程图；
图2是根据一示例性实施方式示出的一种电子设备的示意图；
图3是根据一示例性实施方式示出的一种计算机可读存储介质的示意图图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
自动化立体仓库系统包括穿梭式货架、穿梭车、料箱、料箱提升机、传送线、拣选工作站和穿梭车提升机。穿梭式货架、穿梭车、料箱、料箱提升机、传送线、拣选工作站和穿梭车提升机均可以设置多个。
多个穿梭式货架并排排列。每个穿梭式货架具有从下至上依次层叠的多个储货层，每个储货层都设置有沿水平直线排列的多个储位，每个储位上可以存储一个料箱。料箱可以是外轮廓为立方形的箱体，每个料箱可以存放一种或多种货物。穿梭式货架的每一存货层的底部均设置有轨道，穿梭车能在该轨道上行走。穿梭车的顶部具有升降机构，该升降机构可以抬起和放下料箱。穿梭车可以将其所在的一个储货层中的料箱从储位上搬离并搬出穿梭式货架，穿梭车也可以将穿梭式货架外的料箱搬运到其所在的一个储货层中特定的一个储位上。穿梭式货架上的穿梭车的数量小于穿梭式货架的储货层的层数。
穿梭车提升机用于实现穿梭车的换层。穿梭车提升机设置在穿梭式货架的旁边并靠近穿梭式货架设置，穿梭车提升机可以将穿梭车从穿梭式货架的一个储货层搬运到该穿梭式货架的另一个储货层。例如，穿梭车在低储货层上需要提升到高储货层上时，穿梭车提升机的升降平台运行到与该低储货层平齐的位置，穿梭车移动到穿梭车提升机的升降平台上，然后该升降平台上升与到高储货层平齐的位置，穿梭车从升降平台移动到高储货层内，这就完成了一次穿梭车的换层。穿梭车提升机可以设置在相邻两个穿梭式货架之间，相邻两个穿梭式货架可以共用一个穿梭车提升机。
穿梭式货架的每一层储货层的一端均设置有出库缓存区。料箱提升机靠近穿梭式货架的出库缓存区设置。传送线靠近料箱提升机设置。拣选工作站靠近传送线设置。料箱提升机用于实现料箱在传送线与穿梭车之间传递。当穿梭车驶入到出库缓存区时，料箱提升机可以将传送线上的料箱放置在穿梭车上，也可以将穿梭车上的料箱放置在传送线上。传送线用于实现料箱在拣选工作站与料箱提升机之间的传递。
将订单上的一个货物出库时，首先确定装载有该货物的料箱在穿梭式货架上的位置，然后控制穿梭车将料箱搬运至穿梭式货架的出库缓存区，料箱提升机再将该料箱放置到传送线上并通过传送线传送到拣选工作站上。传送线将料箱输送到拣选工作站上后，拣选工作站上的工作人员将料箱内记载在订单上的货物拣选出来。从料箱内拣选出来的货物放置在合流箱内，等待打包出库。货物从料箱内拣选出来后将拣选完的料箱放置在传送线上并由传送线送往料箱提升机，料箱提升机将料箱放置在出库缓存区中的穿梭车上，穿梭车再将该料箱搬运至对应的储位上。
在此过程中，由于穿梭车的数量小于穿梭式货架的层数，如果货物所在的储货层没有穿梭车，则还需要通过穿梭车提升机将穿梭车搬运到该储货层。
每一个储货层中的多个储位沿水平直线排列，将需要取出来的料箱设为待出库料箱，如果待出库料箱与出库缓存区之间的储位上还具有其他料箱，穿梭车将待出库料箱搬运到出库缓存区时其他料箱会对待出库料箱造成阻挡。因此，穿梭车在将待出库料箱搬运至出库缓存区之前需要将待出库料箱与出库缓存区之间的料箱先搬开，然后再搬运目标料箱。
仓库管理系统实时追踪立体仓库中的每个料箱和穿梭车的位置信息以及料箱和穿梭车的状态信息。仓库管理系统中建立有每个料箱的料箱名称、料箱所在位置、料箱的库存信息(即所装载的货物名称、货物编号及其数量)以及料箱的状态一一对应的第一表格。可以通过查询某项货物的货物信息来搜索到装载有该货物所有料箱的料箱信息，该料箱信息包括料箱的名称、料箱所述位置、料箱的库存信息和料箱的状态信息。仓库管理系统中还建立有每个穿梭车的穿梭车名称、穿梭车所在位置以及穿梭车的状态信息一一对应的第二表格。穿梭车所在位置包括穿梭车所在的存货层。
从料箱的位置信息可以得出料箱是否出库在途、是否回库在途以及是否在库。料箱出库在途是指料箱处于从穿梭式货架到拣选工作站的途中。料箱回库在途是指料箱处于从拣选工作站到穿梭式货架的途中。料箱在库是指料箱存储在穿梭式货架上。如果料箱在库，料箱的位置信息还包括料箱所在的储位的位置。该储位的位置包括储位的所在穿梭式货架，储位所在的存货层的层数，储位在存货层中的位置。如果料箱在库，根据料箱的位置信息还能得到料箱所在储位在存货层的前排还是后排。存货层的前排是指距离出库缓存区近的一半储位，存货层的后排是指距离出库缓存区远的一半储位。
参照图1，为降低出库成本，基于上述自动化立体仓库系统，本实施例提出了一种拣选工作站出库任务的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
步骤S0：接收拣选工作站的出库任务请求；
步骤S1：将待处理的订单加入到任务池；
步骤S2：对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中货物对应的来源料箱，任务单中货物的总体积不大于单个合流箱的容积；
步骤S3：根据所有穿梭车的穿梭车位置信息和来源料箱的料箱位置信息计算出每个任务单打开新层成本；
根据每个来源料箱所在穿梭式货架的等待出库的来源料箱总数以及当前任务单在储位上的来源料箱的总数计算每个任务单的出箱均衡成本；
根据出库在途的来源料箱的数量计算每个任务单的等待风险成本；
根据每个订单中未列入到其对应任务单中的货物的总体积以及单个合流箱的容积计算每个订单的订单剩余任务量；
步骤S4：根据每个任务单的打开新层成本、出箱均衡成本、等待风险成本以及该任务单对应的订单的订单剩余任务量，计算出每个任务单的综合成本；
将综合成本最低的任务单下发给所述拣选工作站。
将综合成本最低的任务单和与该任务单相对应的订单下发到拣选工作站进行拣选，整体出库成本能保持最低。
进一步地，步骤S1：将待处理的订单加入到任务池。步骤S1包括步骤S11～S12；
步骤S11：判断任务池中的订单数量是否小于预设阈值，如果小于预设阈值则进入到步骤S12，否则进入到步骤S2；
步骤S12：向任务池中补充订单直至任务池中的订单数量达到预设阈值；
当预设阈值设置得越大，则任务池中的订单的数量越多，执行本方法的计算量越大，需要的计算时间也越长；而任务池中的订单数越多，则筛选出来的待执行任务单越优，使得整个出库效率越高。因此，预设阈值的选取主要需要平衡计算时间成本和出库效率。
进一步地，步骤S12包括步骤S121-S123。步骤S121：判断任务池中的订单数是否为零，若为零则进入到步骤S122，否则进入到步骤S123；
步骤S122：若任务池中的订单数为零，则将优先级最高的待处理订单加入到任务池中，直至任务池中的订单数量达到预设阈值；
当任务池中没有任何订单则在向任务池补充订单时优先补充优先级最高的待处理订单，能保证这些优先级较高的待处理任务订单优先被处理。
步骤S123：若任务池中的订单数量不为零，则将待处理订单中与任务池中的订单优先级相同的订单加入到任务池中，直至任务池中的订单数量达到预设阈值。
当任务池中的订单数不为零且小于预设阈值时，则将同一优先级的订单加入到任务池中进行处理，可以避免任务池中优先级高的订单因为出库的综合成本高而比优先级低的订单更迟的被处理。
进一步地，步骤S2：对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中的多种货物对应的来源料箱，该多种货物的总体积小于单个合流箱的容积；步骤S2包括步骤S21～S23；
步骤S21：从任务池中选出一订单，搜索装载有该订单中任意一货物的来源料箱，将这些来源料箱组成来源料箱集合；
来源料箱为立体仓库中装有该订单中所需要出库的货物的料箱，这些料箱的集合即为来源料箱集合。可以将订单需求通过需求货物集合TS来表示，需求货物集合TS＝{(货物S，货物S的需求量ds)}。根据货物名称查询出立体仓库的库存，获得装载有货物S的料箱集合Bs＝{(料箱i，料箱i位置信息，料箱i所装载的货物的库存)}，则来源料箱集合为B＝UBs。
步骤S22：为订单生成一个任务单，反复地从来源料箱集合中选出一个用来满足订单需求的来源料箱加入至任务单中，直至订单中每种货物的需求量均小于或等于所有已选出的来源料箱中该货物的总量或者所有已选出的来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积达到合流箱的容积上限。
在该步骤中，在从来源料箱集合中选出一个来源料箱加入至任务单中后，被选出的来源料箱中装载的货物满足了需求货物集合中货物的部分或全部需求量，则从需求货物集合中剔除掉已满足的货物需求量。
在反复地选取来源料箱的过程中，需求货物集合中的需求量会下降，当所有货物的需求量都下降到零时，则表示选出的来源料箱中的货物已经满足了订单的需求，此时可以终止来源料箱的选取。
在反复地选取来源料箱的过程中，还需要考虑一个任务单中来源料箱中用于满足订单需求的货物的总体积是不是达到了合流箱的上限，如果达到了合流箱的上限则可以停止来源料箱的选取。
步骤S23：重复步骤S21和S22，直至为任务池内的所有的订单都生成一个任务单。
这样能为每个订单都生成一个任务单，且每个任务单中记载有其对应的订单中货物的来源料箱。
进一步地，在反复选取来源料箱的过程中，若具有处于回库在途状态的来源料箱，则选择处于回库在途状态的来源料箱。
由于回库在途的来源料箱不需要从穿梭式货架上搬运下来，因此出库成本最低，优先选取这种来源料箱能使得整个出库任务的成本降低。
进一步地，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有回库在途的来源料箱或回库在途的来源料箱被选尽时，若具备与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
与穿梭车处于同一储货层的来源料箱在搬运出储货层的过程中不需要通过穿梭车提升机搬运穿梭车到该来源料箱所在的储货层。由此，该来源料箱的出库成本较低。
进一步地，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，优先选取出库成本fi最低的来源料箱，出库成本fi采用下列算式计算：
fi＝γ1ai+γ2bi
在上述算式中，
γ1和γ2均为权重系数；
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
bi为来源料箱i的移库成本；
当来源料箱i为后排料箱且无需移库，则bi＝0；
当来源料箱i为前排料箱，则bi＝1；
当来源料箱i为后排料箱且需要移库，则bi＝2；
选取γ1和γ2的值时，主要从优化将料箱从穿梭式货架搬运至传送带的平均时间成本来考虑。优选地，γ1＝1，γ2＝1。
由于来源料箱从储货层搬出时通常只有在靠近出库缓存区的一端才能出库，来源料箱到出库缓存区之间的料箱会阻挡来源料箱出库，因此当来源料箱到出库缓存区之间具有其他料箱时则需要进行移库以将其他料箱搬开，当来源料箱到出库缓存区之间不具有其他料箱时则不需要进行移库。同时，在料箱出库时还需要考虑到保持从每个穿梭式货架搬出的料箱数量均衡。
进一步地，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，若出库成本fi最低的来源料箱的数量大于1个，则从出库成本fi最低的来源料箱中选取满足订单上的货物数量最多的一个。
从出库成本fi最低的来源料箱中选取其中具有订单上剩余的货物数量最多的一个，也可以减少总体的出库成本。
进一步地，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有与穿梭车处于同一储货层的来源料箱或来与穿梭车处于同一储货层的来源料箱被选尽时，若穿梭式货架上还具有不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取该不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
进一步地，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上其中一种货物是只存放在一个来源料箱内，则优先选取该来源料箱。
进一步地，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，如果订单上至少两种货物均只分别存放在一个来源料箱内，且这些来源料箱不在同一个储货层中，则优先选取待出箱数量少储货层中的来源料箱。
这样可以尽可能保持每个储货层出箱数量均衡。
进一步地，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上剩余的每种货物均至少存储在两个以上的储货层中时，则优先从存储这些剩余货物数量最多的一个储货层中选取来源料箱。
这样可以减少穿梭车提升机的搬运穿梭车的次数。
进一步地，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合仅有处于出库在途状态的来源料箱时，则选取出库在途的来源料箱。
步骤S3：根据所有穿梭车的穿梭车位置信息和任务单中来源料箱的料箱位置信息计算出每个任务单打开新层成本f1，打开新层成本f1采用下列算式计算：
f1＝A；
A为任务单中的来源料箱所在储货层中没有穿梭车的储货层数量。该储货层数量可以根据所有穿梭车的穿梭车位置信息和任务单中来源料箱的料箱位置信息获得。打开新层成本f1越高则需要通过穿梭车提升机搬运穿梭车的次数越多。
根据每个来源料箱所在穿梭式货架的等待出库的来源料箱总数以及当前任务单在储位上的来源料箱的总数计算每个任务单的出箱均衡成本f2，出箱均衡成本f2采用下列算式计算：
Figure BDA0002117573160000121
其中，
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
M为任务单中处于穿梭式货架中来源料箱的总数。
出箱均衡成本越高，则每个穿梭式货架出箱数量越不均衡。
根据出库在途的来源料箱的数量计算每个任务单的等待风险成本f3，等待风险成本f3采用下列算式计算：
f3＝k
其中，k为出库在途料的来源箱数。
由于出库在途的料箱通常需要先前往其余拣选工作站进行拣选，可能会造成当前拣选工作站的等待，等待风险成本f3越高，造成等待的可能性越大。
根据每个订单中未列入到其对应任务单中的货物的总体积以及单个合流箱的容积计算每个订单的订单剩余任务量f4，订单剩余任务量f4采用下列算式计算：
Figure BDA0002117573160000131
其中，V1为未组单任务体积，V2为单个任务单的体积上限。
剩余任务量越小则该订单可以更快地完成合流箱拣选进入打包环节，减小合流暂存区的存储压力。
S4：每个任务单的综合成本cost采用下列算式计算：
cost＝α1f1+α2f2+α3f3+α4f4
其中，f1为打开新层成本；
f2为出箱均衡成本；
f3为等待风险成本；
f4为订单剩余任务量；
α1、α2、α3、α4均为权重系数。
α1f1+α2f2+α3f3的值用于估算任务单的完成时间成本，α4f4用于估算库存订单的完成时间成本。
在优选一个实施例中，α1的取值范围为[5，15]，α2的取值范围为[0.5，1.5]，α3的取值范围为[0.5，1.5]，α4的取值范围为[0.1，100]。更优选地，α1＝10，α2＝1，α3＝1。α4的取值可以根据合流区的忙碌程度来选取，合流区越闲则取值越大。例如，当合流区较忙时可以设置α4＝0.1；当合流区较闲时则可以设置α4＝100，以尽快完成订单。
下面参照图2来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备800。图2显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图2所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得保险客户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述拣选工作站出库任务的控制方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图3所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述拣选工作站出库任务的控制方法的程序产品900，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程序程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在保险客户计算设备上执行、部分地在保险客户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在保险客户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到保险客户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
尽管已经参照某些实施例公开了本发明，但是在不背离本发明的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本发明并不局限于所阐述的实施例，其保护范围应当由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定。

Claims (16)

1.一种拣选工作站出库任务的控制方法，其特征在于，包括：
接收拣选工作站的出库任务请求；
将待处理的订单加入到任务池；
对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中货物对应的来源料箱，来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积不大于单个合流箱的容积；
根据所有穿梭车的穿梭车位置信息和来源料箱的料箱位置信息计算出每个任务单打开新层成本；
根据每个来源料箱所在穿梭式货架的等待出库的来源料箱总数以及当前任务单在储位上的来源料箱的总数计算每个任务单的出箱均衡成本；
根据出库在途的来源料箱的数量计算每个任务单的等待风险成本；
根据每个订单中未列入到其对应任务单中的货物的总体积以及单个合流箱的容积计算每个订单的订单剩余任务量；
根据每个任务单的打开新层成本、出箱均衡成本、等待风险成本以及该任务单对应的订单的订单剩余任务量，计算出每个任务单的综合成本；
将综合成本最低的任务单下发给所述拣选工作站。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，对任务池中的每个订单生成一个任务单，任务单记载有订单中的多种货物对应的来源料箱，该多种货物的总体积小于单个合流箱的容积，包括：
步骤S21：从任务池中选出一订单，搜索装载该有订单中任意一货物的来源料箱，将这些来源料箱组成来源料箱集合；
步骤S22：为订单生成一个任务单，反复地从来源料箱集合中选出一个用来满足订单需求的来源料箱加入至任务单中，直至订单中每种货物的需求量均小于或等于所有已选出的来源料箱中该货物的总量或者所有已选出的来源料箱中用来满足订单需求的货物的总体积达到合流箱的容积上限；
步骤S23：重复步骤S21和S22，直至任务池中的每个订单都对应有一个任务单。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在反复选取来源料箱的过程中，若具有处于回库在途状态的来源料箱，则选择处于回库在途状态的来源料箱。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有回库在途的来源料箱或回库在途的来源料箱被选尽时，若具备与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，优先选取出库成本fi最低的来源料箱，出库成本fi采用下列算式计算：
fi＝γ1ai+γ2bi
在上述算式中，
γ1和γ2均为权重系数；
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
bi为来源料箱i的移库成本；
当来源料箱i为后排料箱且无需移库，则bi＝0；
当来源料箱i为前排料箱，则bi＝1；
当来源料箱i为后排料箱且需要移库，则bi＝2。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在选取与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，若出库成本fi最低的来源料箱的数量大于1个，则从出库成本fi最低的来源料箱中选取满足订单上的货物数量最多的一个。
7.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在反复选取来源料箱的过程中，当来源料箱集合中没有与穿梭车处于同一储货层的来源料箱或来与穿梭车处于同一储货层的来源料箱被选尽时，若穿梭式货架上还具有不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱则选取该不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上其中一种货物是只存放在一个来源料箱内，则优先选取该来源料箱。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，如果订单上至少两种货物均只分别存放在一个来源料箱内，且这些来源料箱不在同一个储货层中，则优先选取待出箱数量少储货层中的来源料箱。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在选取不与穿梭车处于同一储货层的来源料箱的过程中，当订单上剩余的每种货物均至少存储在两个以上的储货层中时，则优先从存储这些剩余货物数量最多的一个储货层中选取来源料箱。
11.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
打开新层成本f1采用下列算式计算：
f1＝A；
A为任务单中的来源料箱所在储货层中没有穿梭车的储货层数量；
出箱均衡成本f2采用下列算式计算：
Figure FDA0002117573150000031
其中，
ai为来源料箱i所在的穿梭式货架中等待出库的料箱数量；
M为任务单中处于穿梭式货架中来源料箱的总数；
等待风险成本f3采用下列算式计算：
f3＝k
其中，k为出库在途料的来源箱数；
订单剩余任务量f4采用下列算式计算：
Figure FDA0002117573150000032
其中，V1为未组单任务体积，V2为单个任务单的体积上限。
12.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，综合成本cost采用下列算式计算：
cost＝α1f1+α2f2+α3f3+α4f4
其中，f1为打开新层成本；
f2为出箱均衡成本；
f3为等待风险成本；
f4为订单剩余任务量；
α1、α2、α3、α4均为权重系数。
13.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，α1的取值范围为[5，15]，α2的取值范围为[0.5，1.5]，α3的取值范围为[0.5，1.5]，α4的取值范围为[0.1，100]。
14.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，γ1＝1，γ2＝1。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至14中任意一项所述的控制方法。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至14中任意一项所述的控制方法。
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