CN113536405A - 一种仓库规划方法及系统 - Google Patents

一种仓库规划方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113536405A
CN113536405A CN202110801427.1A CN202110801427A CN113536405A CN 113536405 A CN113536405 A CN 113536405A CN 202110801427 A CN202110801427 A CN 202110801427A CN 113536405 A CN113536405 A CN 113536405A
Authority
CN
China
Prior art keywords
planning
ground
bin
block
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110801427.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113536405B (zh
Inventor
陈尧宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Wanchip Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Wanchip Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Wanchip Technology Co ltd filed Critical Shanghai Wanchip Technology Co ltd
Priority to CN202110801427.1A priority Critical patent/CN113536405B/zh
Publication of CN113536405A publication Critical patent/CN113536405A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113536405B publication Critical patent/CN113536405B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/04—Constraint-based CAD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种仓库规划方法及系统，在该方法中，首先获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；然后利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果，再利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。可见，本发明利用模型自动实现规划过程，无需人工干预，并且在获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息的基础上，将地堆规划的步骤拆解为地堆区域规划和料箱摆放规划两个方面进行，在实现规划自动化的同时能够有效节约仓库的面积利用率。

Description

一种仓库规划方法及系统
技术领域
本申请涉及物流技术领域，尤其涉及一种仓库规划方法及系统。
背景技术
近年来，传统制造业中掀起了一阵数智化转型的浪潮，许多大型企业希望通过数字+智能的方式，借助计算机以及人工智能算法，帮助员工提高其日常的运作效率，以达到降本增效的目的。料箱规划就是工业生产环节中最重要的一环之一。工厂的供应商会提前将物料送往工厂的仓库，并将物料装在标准的料箱之中。在物料被送往生产线生产加工之前，会将料箱存放在产线旁的库位中，库位若是在地面上直接堆放，则称之为地堆，如何能有效摆放不同物料的料箱，使得仓库的面积利用率以及上线效率最高，从而实现仓储物流成本最小化，就成为了一个极具挑战但应用广泛且效益显著的问题。
目前，料箱在地堆上的摆放方式仍旧以人工经验为主。工作人员根据厂房内立柱的排布方式以及摆放料箱的尺寸大小，通过CAD制图软件，在厂房的地堆规划区域中划分地堆块。但是，由于地堆块的划分方式较多，料箱的摆放形式也很多样，通过人工方式进行规划，无法全面考虑，不能有效提高仓库的面积利用率。
发明内容
本发明提供了一种仓库规划方法，以解决或者部分解决不能有效提高仓库的面积利用率的技术问题，在地堆规划过程当中，通过建立数学模型进行求解规划，实现地堆块规划和料箱摆放方式的自动化，提升仓库中的面积利用率，提升仓库中的整体运作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种仓库规划方法，所述方法包括：
获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；
利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果；
利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
优选的，所述地地堆规划模型包括：地堆块尺寸规划模型和地堆块位置规划模型；
所述利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果，具体包括：
利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息和所述规划区域信息进行规划，得到地堆块尺寸；
利用所述地堆块位置规划模型根据所述规划区域信息、所述障碍物信息、所述地堆块尺寸进行规划，得到地堆块位置。
优选的，所述利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息和所述规划区域信息进行规划，得到地堆块尺寸，具体包括：利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息在内的第一约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块尺寸；
所述利用所述地堆块位置规划模型根据所述规划区域信息、所述障碍物信息、所述地堆块尺寸进行规划，得到地堆块位置，具体包括：利用所述地堆块位置规划模型根据所述地堆块尺寸进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息和所述障碍物信息的第二约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块位置。
优选的，所述利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息进行规划处理，具体包括：
利用所述地堆块尺寸规划模型
Figure BDA0003164869920000021
根据所述料箱信息进行规划处理；
其中，xi,j'：料箱i是否放在地堆块j'中,i∈I,j'∈J，I为已指定地堆块的料箱集合，J为可用地堆块集合；areaij'：料箱i在地堆块j'中占用的面积；cij'：料箱i在地堆块j'中的价值矩阵。
优选的，所述第一约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xi,j'＝xz,j'for(i,z)∈BD,j'∈J，i∈Z，z∈Z，表示料箱一定要都放在同一个地堆块中；其中，i和z都是料箱；Z表示必须放在同一地堆的料箱；for(i，z)表示任意的两个料箱；BD表示料箱的组合集合；
Figure BDA0003164869920000031
表示一个料箱只能放入同一个地堆块中；
Figure BDA0003164869920000032
表示地堆块内料箱不能超过地堆块长度限制；其中，cmij'表示料箱i在地堆块j'中占用的长度；yj'表示地堆块j'是否被使用；lj'表示地堆块j'的长度；
Figure BDA0003164869920000033
表示选择的地堆块和通道不能超过规划区域宽度；其中，dj'表示地堆块j'的宽度；aisle表示通道宽度，d表示规划区域宽度。
优选的，所述利用所述地堆块位置规划模型根据所述地堆块尺寸进行规划，得到第二规划结果，具体包括：
利用所述地堆块位置规划模型Min xv根据所述地堆块尺寸进行规划处理；其中，xv表示地堆块水平方向上最大的横坐标。
优选的，所述第二约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
Figure BDA0003164869920000034
表示两个地堆块在决策时不能重叠；其中，xi'为地堆块i'中心的横坐标,xj'为地堆块j'中心的横坐标；P为规划区域中的待排地堆块集合；xhli'为地堆块i'水平方向的长度；xhlj'为地堆块j'水平方向的长度；aisle表示通道宽度；M为大数；hi'j'为地堆块i'和地堆块j'在水平方向上是否重叠；
hi'j'+hj'i'＝1,i'∈P,j'∈P，表示两个地堆块在决策时不能重叠；hj'i'为地堆块j'和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000041
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，xak为障碍物k中心的横坐标，k∈K，K表示障碍物集合；ahlk为障碍物k水平方向的长度；hai'k为表示地堆块i'与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000042
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，hai'k和harev-ki'表示障碍物k和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000043
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；其中，yk表示障碍物k是否有地堆块覆盖；
Figure BDA0003164869920000044
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；
Figure BDA0003164869920000045
表示xv的取值范围。
优选的，所述利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置，具体包括：
利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划处理，并利用第三约束条件集对处理结果进行约束，得到所述料箱摆放位置。
优选的，所述第三规划模型为：
Figure BDA0003164869920000046
其中，xi表示料箱i是否放入地堆块中；yv表示地堆块中料箱垂直方向上最高点的纵坐标；
所述第三约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xli+xri＝1 for i∈I，表示表示一个料箱只能放在地堆块中左右的一侧；其中，xli为料箱i是否放在地堆块的左侧；xri为料箱i是否放在地堆块的右侧；yi-yak≥(xvli+avlk)/2-M*vaikfori∈I，k∈K，表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，yi为料箱i中心的纵坐标；yak为障碍物k中心的纵坐标；xvli为料箱i垂直方向的长度；avlk为障碍物k垂直方向的长度；M为大数；vaik表示料箱i与障碍物k在垂直方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000051
表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，
Figure BDA0003164869920000052
表示障碍物k与料箱i在垂直方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000053
表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，xmin为地堆块最左侧横坐标；xhli为料箱i水平方向的长度；xmax为地堆块最右侧横坐标；xak为障碍物k中心的横坐标；ahlk为障碍物k水平方向的长度；haik为料箱i与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000054
表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，harevik障碍物k与料箱i在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000055
表示横纵向上的重叠情况；
Figure BDA0003164869920000056
表示横纵向上的重叠情况；
Figure BDA0003164869920000057
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，yj为料箱j中心的纵坐标；xvlj为料箱j垂直方向的长度；vs为物料块之间垂直方向上的最小安全距离；vaij表示料箱i与料箱j在垂直方向上是否重叠；Ilp为一对料箱(i，j)集合，即I*I,(i，j)≠(j，i)；
Figure BDA0003164869920000058
Figure BDA0003164869920000059
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，xlj为料箱j是否放在地堆块的左侧；xrj为料箱j是否放在地堆块的右侧；xhlj为料箱j水平方向的长度；hs为物料块之间水平方向上的最小安全距离；haij为料箱i与料箱j在水平方向上是否重叠；
vaij+vaji＝1 for(i，j)∈Inlp2，表示所有料箱之间的重叠情况；其中，vaji为料箱j与料箱i在垂直方向上是否重叠；Inlp2为不能背靠背摆放的料箱与所有料箱匹配的集合，即：即Inlp*I,(i，j)≠(j，i)；
Figure BDA0003164869920000061
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，Inlp为不能背靠背摆放的料箱集合；
Figure BDA0003164869920000062
表示料箱不能超出地堆块；其中，ymax为地堆块最高点纵坐标；
Figure BDA0003164869920000063
表示料箱不能超出地堆块；其中，ymin为地堆块最低点纵坐标；
Figure BDA0003164869920000064
表示料箱纵向的最大坐标。
本发明公开了一种仓库规划系统，包括：
获取单元，用于获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；
第一规划单元，用于利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果；
第二规划单元，用于利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明公开了一种仓库规划方法及系统，在该方法中，首先获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；然后利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果，再利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。可见，本发明利用模型自动实现规划过程，无需人工干预，并且在获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息的基础上，将地堆规划的步骤拆解为地堆区域规划和料箱摆放规划两个方面进行，在实现规划自动化的同时能够有效节约仓库的面积利用率，辅助规划人员更有效、更便捷地完成各类规划任务。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的仓库规划方法的实施过程图；
图2示出了根据本发明一个实施例的料箱块所占地堆块的面积示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的仓库规划系统的示意图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
本发明公开了一种仓库规划方法，在地堆规划过程当中，通过建立数学模型进行求解规划，实现地堆块规划和料箱摆放方式的自动化，提升仓库中的面积利用率，提升仓库中的整体运作效率。
下面请参看图1，本发明实施例公开的仓库规划方法包括下述步骤：
步骤11，获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息。
其中，料箱信息包括但不限于是：料箱的长宽高尺寸、料箱可堆叠层数。规划区域信息包括但不限于是：规划区域的中心坐标，规划区域的长和宽。障碍物包括但不限于是：立柱、消防栓等等。由于地堆块在规划其位置和宽度的同时，需要考虑障碍物的包裹因素(立柱要被包裹在地堆块中)以及预留通道的最小距离等等。故障碍物信息包括但不限于是：障碍物的尺寸信息(长宽高)、中心点坐标信息等等。
步骤12，利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果。
其中，所述地堆规划模型包括下述两种模型：地堆块尺寸规划模型和地堆块位置规划模型。相对的，地堆块规划结果包括：地堆块尺寸和地堆块位置。地堆块尺寸包括地堆块长度、宽度等，地堆块位置指的是其在规划区域中的位置。
在本实施例中，分别采用不同的规划模型对地堆块进行规划，分别规划出地堆块的尺寸和位置，进而能够提高地堆块规划的准确度。具体的，第一级规划，利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息和所述规划区域信息进行规划，得到地堆块尺寸。第二级规划，利用所述地堆块位置规划模型根据所述规划区域信息、所述障碍物信息、所述地堆块尺寸进行规划，得到地堆块位置。
在第一级规划的过程中，利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息在内的第一约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块尺寸。
在规划处理的过程中，利用定参数步长以及最小地堆区域深度，得到所有备选地堆块集合。备选地堆块集合中有1米、1.2米、1.4米、1.6米的地堆块。本实施例的目的就是根据料箱信息、料箱和地堆块的关系和规划区域从备选地堆块集合中确定出尺寸适合料箱的地堆块，确定出该地堆块也就能够确定出其尺寸。进一步的，对每个料箱，遍历所有地堆块，生成料箱和地堆快的价值矩阵cij'，cij'＝面积效率权重*面积效率。其中，面积效率：料箱i的宽度*料箱i的深度*投影箱数/料箱块所占地堆块的面积。其中，投影箱数＝箱数/堆叠箱数。料箱块所占地堆块的面积为图2中，两个料箱占用地堆块之后形成的阴影面积，也即料箱本身面积和其占用后造成的不可用面积的总和。本发明实施例支持面积利用率优化，可通过系数调节比重。其中，若cij'＝1，表示料箱i无法放入地堆块j'。对每个料箱，确定料箱i在地堆块j'中占用的面积areaij'，areaij'＝投影箱数*料箱i的深度*料箱i的宽度。
得到上述参数后，利用所述地堆块尺寸规划模型
Figure BDA0003164869920000091
根据上述参数进行规划处理。其中，xi,j'：料箱i是否放在地堆块j'中,i∈I,j'∈J，I为已指定地堆块的料箱集合，J为可用地堆块集合；areaij'：料箱i在地堆块j'中占用的面积；cij'：料箱i在地堆块j'中的价值矩阵。
针对上述目标函数来说，将xi,j'作为决策变量，通过求解计算出使得目标函数最大的xi,j'的值，xi,j'＝1表示放，xi,j'＝0表示不放。
另外，利用第一约束条件集约束地堆块尺寸规划模型得到的处理结果，也即：地堆块尺寸规划模型的规划得到的地堆块尺寸需要满足第一约束条件集，第一约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xi,j'＝xz,j'for(i,z)∈BD,j'∈J，i∈Z，z∈Z，表示料箱一定要都放在同一个地堆块中；其中，i和z都是料箱；Z表示必须放在同一地堆的料箱；for(i，z)表示任意的两个料箱；BD表示料箱的组合集合；本实施例中的for表示“任意”。
Figure BDA0003164869920000092
表示一个料箱只能放入同一个地堆块中；
Figure BDA0003164869920000093
表示地堆块内料箱不能超过地堆块长度限制；其中，cmij'表示料箱i在地堆块j'中占用的长度，cmij'＝料箱宽度*行数+安全距离。安全距离可根据实际情况而定。yj'表示地堆块j'是否被使用；lj'表示地堆块j'的长度。
Figure BDA0003164869920000094
表示选择的地堆块和通道不能超过规划区域宽度；其中，dj'表示地堆块j'的宽度；aisle表示通道宽度，d表示规划区域宽度。
通过上述实施步骤即可确定出地堆块尺寸。
在第二级规划中，利用所述地堆块位置规划模型根据所述地堆块尺寸进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息和所述障碍物信息的第二约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块位置。
具体来说，利用所述地堆块位置规划模型Min xv根据所述地堆块尺寸进行规划处理；其中，xv表示地堆块水平方向上最大的横坐标。Min xv的目的是期望地堆优先靠左摆放，故要求xv尽量小。
另外，利用第二约束条件集约束地堆块位置规划模型得到的处理结果，也即：地堆块位置规划模型规划得到的地堆块位置需要满足第二约束条件集，所述第二约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
Figure BDA0003164869920000101
表示两个地堆块在决策时不能重叠；其中，xi'为地堆块i'中心的横坐标,xj'为地堆块j'中心的横坐标；P为规划区域中的待排地堆块集合；xhli'为地堆块i'水平方向的长度；xhlj'为地堆块j'水平方向的长度；aisle表示通道宽度；M为大数；hi'j'为地堆块i'和地堆块j'在水平方向上是否重叠；
hi'j'+hj'i'＝1,i'∈P,j'∈P，表示两个地堆块在决策时不能重叠；hj'i'为地堆块j'和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000102
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，xak为障碍物k中心的横坐标，k∈K，K表示障碍物集合；ahlk为障碍物k水平方向的长度；hai'k为表示地堆块i'与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000103
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，harev-ki'表示障碍物k和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000104
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；其中，yk表示障碍物k是否有地堆块覆盖；
Figure BDA0003164869920000105
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；
Figure BDA0003164869920000111
表示xv的取值范围。
以上是针对地堆块的规划过程，通过上述实施例，能够实现地堆规划的自动化，辅助规划人员更有效、更便捷地完成各类规划任务，并且规划出的地堆块更为合理，更节省面积。
步骤13，利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
在具体的实施过程中，利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划处理，并利用第三约束条件集对处理结果进行约束，得到所述料箱摆放位置。
具体来说，所述第三规划模型为：
Figure BDA0003164869920000112
其中，xi表示料箱i是否放入地堆块中；yv表示地堆块中料箱垂直方向上最高点的纵坐标。
另外，利用第三约束条件集约束料箱规划模型得到的处理结果，也即：料箱规划模型规划得到的料箱摆放位置需要满足第三约束条件集，所述第三约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xli+xri＝1for i∈I，表示表示一个料箱只能放在地堆块中左右的一侧；其中，xli为料箱i是否放在地堆块的左侧；xri为料箱i是否放在地堆块的右侧；
yi-yak≥(xvli+avlk)/2-M*vaik for i∈I，k∈K，表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，yi为料箱i中心的纵坐标；yak为障碍物k中心的纵坐标；xvli为料箱i垂直方向的长度；avlk为障碍物k垂直方向的长度；M为大数；vaik表示料箱i与障碍物k在垂直方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000113
表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，
Figure BDA0003164869920000114
表示障碍物k与料箱i在垂直方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000115
表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，xmin为地堆块最左侧横坐标；xhli为料箱i水平方向的长度；xmax为地堆块最右侧横坐标；xak为障碍物k中心的横坐标；ahlk为障碍物k水平方向的长度；haik为料箱i与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000121
表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，harevik障碍物k与料箱i在水平方向上是否重叠；
Figure BDA0003164869920000122
表示横纵向上的重叠情况；
Figure BDA0003164869920000123
表示横纵向上的重叠情况；
Figure BDA0003164869920000124
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，yj为料箱j中心的纵坐标；xvlj为料箱j垂直方向的长度；vs为物料块之间垂直方向上的最小安全距离；vaij表示料箱i与料箱j在垂直方向上是否重叠；Ilp为一对料箱(i，j)集合，即I*I,(i，j)≠(j，i)；
Figure BDA0003164869920000125
Figure BDA0003164869920000126
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，xlj为料箱j是否放在地堆块的左侧；xrj为料箱j是否放在地堆块的右侧；xhlj为料箱j水平方向的长度；hs为物料块之间水平方向上的最小安全距离；haij为料箱i与料箱j在水平方向上是否重叠；
vaij+vaji＝1 for(i，j)∈Inlp2，表示所有料箱之间的重叠情况；其中，vaji为料箱j与料箱i在垂直方向上是否重叠；Inlp2为不能背靠背摆放的料箱与所有料箱匹配的集合，即：即Inlp*I,(i，j)≠(j，i)；
Figure BDA0003164869920000127
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，Inlp为不能背靠背摆放的料箱集合；
Figure BDA0003164869920000128
表示料箱不能超出地堆块；其中，ymax为地堆块最高点纵坐标；
Figure BDA0003164869920000129
表示料箱不能超出地堆块；其中，ymin为地堆块最低点纵坐标；
Figure BDA00031648699200001210
表示料箱纵向的最大坐标。
上述实施例是关于料箱摆放位置的规划过程，能够实现料箱摆放的自动化，辅助规划人员更有效、更便捷地完成各类规划任务，能够规划出更节省面积，更高效的料箱摆放方案，减少面积和人员相关的成本输出，给企业带来更大的利润。
基于同一发明构思，参看图3，下面的实施例公开了一种仓库规划系统，包括：
获取单元31，用于获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；
第一规划单元32，用于利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果；
第二规划单元33，用于利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
通过上述一个或者多个实施例，能够达到下面的技术效果：
本发明实施例能够将地堆规划的步骤拆解为地堆区域规划和料箱摆放规划，在实现地堆规划和料箱摆放的自动化的同时能够有效节约仓库的面积利用率，辅助规划人员更有效、更便捷地完成各类规划任务。
本发明实施例能够能较好的规划出更节省面积，更高效的布局规划方案，减少面积和人员相关的成本输出，给企业带来更大的利润。
本发明实施例能够设制了不同的参数，可灵活应对多种不同的业务场景，适用性较强。
本发明实施例支持料箱的多种摆放方式，以及料箱之间的组合摆放，例如，若是两种不同类型的料箱，可支持两种料箱的背靠背摆放，即左右摆放的料箱类型不同。若是同种类型的料箱，可支持多深度摆放，即进深方向可摆多个料箱。同种料箱可支持纵向的堆叠摆放。
本发明实施例支持避让物在地堆区域的包裹功能：由于厂房中的避让物如立柱、消防栓不得规划在通道中影响车辆运行，故本发明实施例将避让物被规划在地堆区域中。
本发明实施例基于混合整数规划模型，并通过多次迭代的方式进行计算。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种仓库规划方法，其特征在于，所述方法包括：
获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；
利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果；
利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地地堆规划模型包括：地堆块尺寸规划模型和地堆块位置规划模型；
所述利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果，具体包括：
利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息和所述规划区域信息进行规划，得到地堆块尺寸；
利用所述地堆块位置规划模型根据所述规划区域信息、所述障碍物信息、所述地堆块尺寸进行规划，得到地堆块位置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息和所述规划区域信息进行规划，得到地堆块尺寸，具体包括：利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息在内的第一约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块尺寸；
所述利用所述地堆块位置规划模型根据所述规划区域信息、所述障碍物信息、所述地堆块尺寸进行规划，得到地堆块位置，具体包括：利用所述地堆块位置规划模型根据所述地堆块尺寸进行规划处理，并利用包含所述规划区域信息和所述障碍物信息的第二约束条件集对处理结果进行约束，得到所述地堆块位置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述地堆块尺寸规划模型根据所述料箱信息进行规划处理，具体包括：
利用所述地堆块尺寸规划模型
Figure FDA0003164869910000021
根据所述料箱信息进行规划处理；
其中，xi，j'：料箱i是否放在地堆块j'中，i∈I，j'∈J，I为已指定地堆块的料箱集合，J为可用地堆块集合；areaij'：料箱i在地堆块j'中占用的面积；cij'：料箱i在地堆块j'中的价值矩阵。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xi，j'＝xz，j'for(i，z)∈BD，j'∈J，i∈Z，z∈Z，表示料箱一定要都放在同一个地堆块中；其中，i和z都是料箱；Z表示必须放在同一地堆的料箱；for(i，z)表示任意的两个料箱；BD表示料箱的组合集合；
Figure FDA0003164869910000022
fori∈I，表示一个料箱只能放入同一个地堆块中；
Figure FDA0003164869910000023
for j'∈J，表示地堆块内料箱不能超过地堆块长度限制；其中，cmij'表示料箱i在地堆块j'中占用的长度；yj'表示地堆块j'是否被使用；lj'表示地堆块j'的长度；
Figure FDA0003164869910000024
表示选择的地堆块和通道不能超过规划区域宽度；其中，dj'表示地堆块j'的宽度；aisle表示通道宽度，d表示规划区域宽度。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述地堆块位置规划模型根据所述地堆块尺寸进行规划，得到第二规划结果，具体包括：
利用所述地堆块位置规划模型Min xv根据所述地堆块尺寸进行规划处理；其中，xv表示地堆块水平方向上最大的横坐标。
7.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
Figure FDA0003164869910000031
表示两个地堆块在决策时不能重叠；其中，xi'为地堆块i'中心的横坐标，xj'为地堆块j'中心的横坐标；P为规划区域中的待排地堆块集合；xhli'为地堆块i'水平方向的长度；xhlj'为地堆块j'水平方向的长度；aisle表示通道宽度；M为大数；hi'j'为地堆块i'和地堆块j'在水平方向上是否重叠；
hi'j'+hj'i'＝1，i'∈P，j'∈P，表示两个地堆块在决策时不能重叠；hj'i'为地堆块j'和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000032
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，xak为障碍物k中心的横坐标，k∈K，K表示障碍物集合；ahlk为障碍物k水平方向的长度；hai'k为表示地堆块i'与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000033
表示地堆块和障碍物之间不能重叠；其中，hai'k和harev-ki'表示障碍物k和地堆块i'在水平方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000034
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；其中，yk表示障碍物k是否有地堆块覆盖；
Figure FDA0003164869910000035
表示如果障碍物在规划范围内，需有一个地堆块覆盖此障碍物；
Figure FDA0003164869910000036
表示xv的取值范围。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置，具体包括：
利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划处理，并利用第三约束条件集对处理结果进行约束，得到所述料箱摆放位置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述第三规划模型为：
Figure FDA0003164869910000041
其中，xi表示料箱i是否放入地堆块中；yv表示地堆块中料箱垂直方向上最高点的纵坐标；
所述第三约束条件集包括下述一个或者多个约束条件：
xli+xri＝1 for i∈I，表示表示一个料箱只能放在地堆块中左右的一侧；其中，xli为料箱i是否放在地堆块的左侧；xri为料箱i是否放在地堆块的右侧；
yi-yak≥(xvli+avlk)/2-M*vaikfor i∈I，k∈K，表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，yi为料箱i中心的纵坐标；yak为障碍物k中心的纵坐标；xvli为料箱i垂直方向的长度；avlk为障碍物k垂直方向的长度；M为大数；vaik表示料箱i与障碍物k在垂直方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000042
for i∈I，k∈K，表示料箱i和障碍物k在纵向的重叠情况；其中，
Figure FDA0003164869910000043
表示障碍物k与料箱i在垂直方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000044
for i∈I，k∈K，表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，xmin为地堆块最左侧横坐标；xhli为料箱i水平方向的长度；xmax为地堆块最右侧横坐标；xak为障碍物k中心的横坐标；ahlk为障碍物k水平方向的长度；haik为料箱i与障碍物k在水平方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000045
for i∈I，k∈K，表示i和障碍物在横向的重叠情况；其中，harevik障碍物k与料箱i在水平方向上是否重叠；
Figure FDA0003164869910000046
for i∈I，k∈K，表示横纵向上的重叠情况；
Figure FDA0003164869910000047
for i∈I，k∈K，表示横纵向上的重叠情况；
Figure FDA0003164869910000048
for(i，j)∈Ilp，表示所有料箱之间的重叠情况；其中，yj为料箱j中心的纵坐标；xvlj为料箱j垂直方向的长度；vs为物料块之间垂直方向上的最小安全距离；vaij表示料箱i与料箱j在垂直方向上是否重叠；Ilp为一对料箱(i，j)集合，即I*I，(i，j)≠(j，i)；
Figure FDA0003164869910000051
for(i，j)∈Ilp，表示所有料箱之间的重叠情况；其中，xlj为料箱j是否放在地堆块的左侧；xrj为料箱j是否放在地堆块的右侧；xhlj为料箱j水平方向的长度；hs为物料块之间水平方向上的最小安全距离；haij为料箱i与料箱j在水平方向上是否重叠；
vaij+vaji＝1 for(i，j)∈Inlp2，表示所有料箱之间的重叠情况；其中，vaji为料箱j与料箱i在垂直方向上是否重叠；Inlp2为不能背靠背摆放的料箱与所有料箱匹配的集合，即：即Inlp*I，(i，j)≠(j，i)；
vaij+vaji+haij+haji≤3 for(i，j)∈Inlp，
Figure FDA0003164869910000052
表示所有料箱之间的重叠情况；其中，Inlp为不能背靠背摆放的料箱集合；
Figure FDA0003164869910000053
for i∈I，表示料箱不能超出地堆块；其中，ymax为地堆块最高点纵坐标；
Figure FDA0003164869910000054
for i∈I，表示料箱不能超出地堆块；其中，ymin为地堆块最低点纵坐标；
Figure FDA0003164869910000055
for i∈I，表示料箱纵向的最大坐标。
10.一种仓库规划系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取料箱信息、规划区域信息和所述规划区域中的障碍物信息；
第一规划单元，用于利用地堆块规划模型根据所述料箱信息、所述规划区域信息和所述障碍物信息进行规划，获得所述规划区域中的地堆块规划结果；
第二规划单元，用于利用料箱规划模型根据所述料箱信息和所述地堆块规划结果进行规划，得到料箱摆放位置。
CN202110801427.1A 2021-07-15 2021-07-15 一种仓库规划方法及系统 Active CN113536405B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110801427.1A CN113536405B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种仓库规划方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110801427.1A CN113536405B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种仓库规划方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113536405A true CN113536405A (zh) 2021-10-22
CN113536405B CN113536405B (zh) 2023-11-10

Family

ID=78099520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110801427.1A Active CN113536405B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 一种仓库规划方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113536405B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106991548A (zh) * 2016-01-21 2017-07-28 阿里巴巴集团控股有限公司 一种仓库货位规划方法、装置及电子装置
CN110648015A (zh) * 2019-08-28 2020-01-03 广州智湾科技有限公司 集装箱摆放优化方法
CN111814828A (zh) * 2020-06-08 2020-10-23 珠海格力电器股份有限公司 智能空间规划方法、装置、设备及存储介质
CN112850013A (zh) * 2021-01-04 2021-05-28 西安中科光电精密工程有限公司 一种适用于多规格纸箱随机来料的混合码垛规划方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106991548A (zh) * 2016-01-21 2017-07-28 阿里巴巴集团控股有限公司 一种仓库货位规划方法、装置及电子装置
CN110648015A (zh) * 2019-08-28 2020-01-03 广州智湾科技有限公司 集装箱摆放优化方法
CN111814828A (zh) * 2020-06-08 2020-10-23 珠海格力电器股份有限公司 智能空间规划方法、装置、设备及存储介质
CN112850013A (zh) * 2021-01-04 2021-05-28 西安中科光电精密工程有限公司 一种适用于多规格纸箱随机来料的混合码垛规划方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113536405B (zh) 2023-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Multi-objective dynamic layout problem for temporary construction facilities with unequal-area departments under fuzzy random environment
CN101866179B (zh) 三维空间约束下的船舶分段吊装仿真系统
CN105303308A (zh) 基于3d图形信息平台的钢筋工程全过程管理系统及方法
Wang et al. Analysis and design of typical automated container terminals layout considering carbon emissions
CN105427064A (zh) 一种基于吊车定位系统的钢卷库存控制方法
Riga et al. Mixed integer programming for dynamic tower crane and storage area optimization on construction sites
CN106773686A (zh) 同轨双车运行模式下堆垛机调度路径模型建立方法
Ejeh et al. Optimal multi-floor process plant layout with production sections
Hunagund et al. A simulated annealing algorithm for unequal area dynamic facility layout problems with flexible bay structure
Cheng et al. Auto-tuning SOS algorithm for two-dimensional orthogonal cutting optimization
CN113536405A (zh) 一种仓库规划方法及系统
Zhou et al. Simulation-based optimization for yard design at mega container terminal under uncertainty
CN113190885A (zh) 一种工业流水线车间布局规划方法
CN110533370A (zh) 一种货箱堆存方法、系统、介质和计算设备
CN103927618A (zh) 一种bom物料处理方法
CN101893854B (zh) 集装箱码头装船倍内发箱顺序决策系统
CN115292826A (zh) 一种建立冷轧机组三维模型的方法、装置及存储介质
Hart et al. Drawing of layout documentation as the basis of logistics management system of a company literature review, new methodics, case study
Jiang et al. A hybrid algorithm of tabu search and benders decomposition for multi-product production distribution network design
JP6958450B2 (ja) 置場管理方法
CN110580574A (zh) 货箱堆存风险的获取方法、系统、装置、介质和计算设备
Tian et al. General cargo yard storage allocation optimization based on layout
Raj et al. Optimization of chemical plant layout and pilot study on implementation of Industry 4.0
JP5654295B2 (ja) 搬送計画の作成装置、方法およびプログラム
Zhang et al. Application research of BIM technology used in port handling system design

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant