CN114022088A - 立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，涉及物流技术领域，本发明将物料搬运车的任务区域根据任务数以及任务分布情况实时进行划分，减少了各区域间任务数的不均衡性，提高了物料搬运车的整体利用率；物料搬运车的路径仅在区域重新划分时才有可能存在交叉干涉，减少了各物料搬运车的等待和避让任务，提高了物料搬运车的平均效率。

Description

立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及物流技术领域，尤其是涉及一种立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

立体库也称为高架库或高架仓库，一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运车进行货物入库和出库作业的仓库。

以物料搬运车为穿梭车为例，在由货架、四向穿梭车、物料提升机和换层提升机构成的多层四向穿梭车立体库中，或者在包括托盘提升机和四向穿梭板的立体库中，通常采用“一区一车”或“一区多车”的管理模式。在“一区一车”模式下，一个区域由每层的若干个巷道组成，根据立体库的规模不同，每层可划分为一个或者多个区域，穿梭车只在固定的区域内执行任务，车与车之间的作业区域没有交集，车与车之间没有路径的交叉与干涉。在“一区多车”模式下，一个区域内不再限制只能有一台穿梭车执行任务，同一个区域内可以有两台或者两台以上的穿梭车执行任务，各车之间的路径可能存在交叉或者死锁情形，因此需要根据具体情况让穿梭车执行等待或者避让任务来解决各车路径间的干涉，以保证各车正常地执行任务。

然而“一区一车”模式下，当任务在各区域间分布不均匀时，可能会导致任务多的区域的穿梭车忙不过来，而任务少的区域的穿梭车却无任务可做，导致穿梭车的整体利用率较低，完成所有任务的作业时间较长。

“一区多车”模式下，不管任务的数量和分布如何，多台穿梭车均在同一区域内执行任务，车与车之间的路径干涉较多，穿梭车的等待和避让任务耗时较长，最终导致穿梭车的平均效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以提高物料搬运车的整体利用率，减少物料搬运车之间的路径干涉，从而提高物料搬运车的平均效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种立体库管理方法，应用于多层立体库，所述多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个所述货架之间设置有供所述物料搬运车通行的巷道，所述物料提升机设置在相应的巷道内；所述方法包括：

当确定对所述多层立体库的目标层进行区域划分时，获取所述目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；

根据所述目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定所述目标层的待划分的目标区域数量；

根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，所述区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，所述区域的任务数指所述区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；

根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，所述区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，所述区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；

根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域；其中，所述物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

进一步地，所述方法还包括：

当监测到所述多层立体库的目标层满足预设的触发条件时，确定对所述目标层进行区域划分；其中，所述触发条件包括所述目标层当前划分好的各个区域的任务数中的最大值与最小值之差大于或等于预设差值，或者所述目标层中的物料搬运车的数量发生变化。

进一步地，所述根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域，包括：

根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数和所述目标区域数量，确定所述目标层的区域平均任务数；

通过如下过程划分得到多个初始区域中的第一个区域：按照巷道的位置，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行组合，得到多个第一集合；根据所述区域平均任务数以及每个所述第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第一集合中确定出第一目标集合，并根据所述第一目标集合中的各个第一巷道确定所述第一个区域；其中，所述提升机巷道数指包含物料提升机的巷道的数量；

通过如下过程依次划分得到多个所述初始区域中的除第一个区域外的其他区域：从各个所述第一巷道中剔除已组成区域的第一巷道，得到剩余巷道；按照巷道的位置，对所述剩余巷道进行组合，得到多个第二集合；根据所述区域平均任务数以及每个所述第二集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第二集合中确定出第二目标集合，并根据所述第二目标集合中的各个第一巷道确定当前区域。

进一步地，所述根据所述区域平均任务数以及每个所述第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第一集合中确定出目标集合，包括：

从各个所述第一集合中剔除提升机巷道数为0和提升机巷道数大于最大提升机数的第一集合；其中，所述最大提升机数为所述目标层中的物料提升机的数量与剩余待划分区域数的差值；

将剔除后的各个所述第一集合中总任务数与所述区域平均任务数的差值最小的第一集合确定为目标集合。

进一步地，所述根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域，包括：

根据各个所述初始区域的物料提升机的数量，计算得到各个所述初始区域的平均提升机数量；

根据所述平均提升机数量和巷道的位置，对所述目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域；其中，所述提升机巷道指包含物料提升机的第二巷道；

根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量，计算得到各个所述更新后的初始区域的平均巷道数量；

根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量和所述平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域。

进一步地，所述根据所述平均提升机数量和巷道的位置，对所述目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域，包括：

当各个所述初始区域中的第i个区域的物料提升机的数量小于所述平均提升机数量，且与其相邻的初始区域之间存在未划分区域的提升机巷道时，将对应数量的提升机巷道加入到所述第i个区域。

进一步地，所述根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量和所述平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域，包括：

当各个所述更新后的初始区域中的第j个区域的巷道数量小于所述平均巷道数量，且与其相邻的更新后的初始区域之间存在未划分区域的第二巷道时，将对应数量的第二巷道加入到所述第j个区域；

当相邻的两个更新后的初始区域的巷道数量不同且二者之间存在未划分区域的第二巷道，将对应数量的第二巷道加入到巷道数量较少的区域；

将剩余的未划分区域的第二巷道平均分配到相邻的区域中，得到划分好的多个目标区域。

进一步地，所述根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域，包括：

按照当前巷道的巷道号从小到大的顺序，对各台所述物料搬运车进行排序，得到排序结果；

按照所述排序结果，依次将各台所述物料搬运车分配至各个所述目标区域。

第二方面，本发明实施例还提供了一种立体库管理装置，应用于多层立体库，所述多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个所述货架之间设置有供所述物料搬运车通行的巷道，所述物料提升机设置在相应的巷道内；所述装置包括：

数据获取模块，用于当确定对所述多层立体库的目标层进行区域划分时，获取所述目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；

数量确定模块，用于根据所述目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定所述目标层的待划分的目标区域数量；

第一划分模块，用于根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，所述区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，所述区域的任务数指所述区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；

第二划分模块，用于根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，所述区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，所述区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；

车辆分配模块，用于根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域；其中，所述物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面所述方法。

本发明实施例提供的立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，应用于多层立体库，多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个货架之间设置有供物料搬运车通行的巷道，物料提升机设置在相应的巷道内；当确定对多层立体库的目标层进行区域划分时，获取目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；根据目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定目标层的待划分的目标区域数量；根据目标层中的各个巷道对应的任务数、目标区域数量和区域任务数均衡原则，对目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，区域的任务数指区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；根据目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将目标层中的各个物料搬运车分配至各个目标区域；其中，物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。这样将物料搬运车的任务区域根据任务数以及任务分布情况实时进行划分，减少了各区域间任务数的不均衡性，提高了物料搬运车的整体利用率；物料搬运车的路径仅在区域重新划分时才有可能存在交叉干涉，减少了各物料搬运车的等待和避让任务，提高了物料搬运车的平均效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种立体库管理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种立体库管理方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种立体库管理装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人发现“一区一车”和“一区多车”的管理模式分别存在如下问题：“一区一车”模式下，穿梭车的整体利用率较低；“一区多车”模式下，车与车之间的路径干涉较多，穿梭车的平均效率较低。基于此，本发明实施例提供的一种立体库管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，综合了“一区一车”模式和“一区多车”模式的优点，对穿梭车等物料搬运车进行动态划分区域，既可以保证不同区域之间任务的均衡性，又可以减少车与车之间的路径干涉，使得物料搬运车的车均效率（即平均效率）达到最大化。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种立体库管理方法进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种立体库管理方法，该方法应用于多层立体库，多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个货架之间设置有供物料搬运车通行的巷道，物料提升机设置在相应的巷道内，其中，物料搬运车可以但不限于为穿梭车，物料提升机一般设置在某些巷道的端头，用于上下升降物料，将物料从货架上或者层间线上向下升降输送到多层立体库对接外部的输送线上，或者将物料从层立体库对接外部的输送线上向上升降输送到对应层的货架上或者层间线上。该多层立体库还包括换层提升机，换层提升机用于在不同层之间输送物料搬运车，为物料搬运车换层。

其中，物料搬运车具体可以是四向穿梭车，物料提升机具体可以是料箱提升机；或者，物料搬运车具体可以是四向穿梭板，物料提升机具体可以是托盘提升机。

参见图1所示的一种立体库管理方法的流程示意图，该方法主要包括如下步骤S102~步骤S110：

步骤S102，当确定对多层立体库的目标层进行区域划分时，获取目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数。

步骤S104，根据目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定目标层的待划分的目标区域数量。

上述目标区域数量等于目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量中的较小者。比如多层立体库的目标层一共有3组物料提升机，若目标层有3台物料搬运车，则目标区域数量为3；若目标层有5台物料搬运车，则目标区域数量为3；若目标层有2台物料搬运车，则目标区域数量为2。

步骤S106，根据目标层中的各个巷道对应的任务数、目标区域数量和区域任务数均衡原则，对目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域。

其中，区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，区域的任务数指区域所包含的各个巷道对应的任务数之和。任务数不为0的第一巷道即有任务的巷道。

步骤S108，根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域。

其中，区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的。任务数为0的第二巷道即无任务的巷道。

步骤S110，根据目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将目标层中的各个物料搬运车分配至各个目标区域。

其中，物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

本发明实施例提供的立体库管理方法，将物料搬运车的任务区域根据任务数以及任务分布情况实时进行划分，减少了各区域间任务数的不均衡性，提高了物料搬运车的整体利用率；物料搬运车的路径仅在区域重新划分时才有可能存在交叉干涉，减少了各物料搬运车的等待和避让任务，提高了物料搬运车的平均效率。

为了便于理解，本发明实施例对图1所示的方法中的部分步骤进行了细化，参见图2所示的另一种立体库管理方法的流程示意图，该方法包括如下步骤S202~步骤S222：

步骤S202，当监测到多层立体库的目标层满足预设的触发条件时，确定对目标层进行区域划分。

其中，触发条件包括目标层当前划分好的各个区域的任务数中的最大值与最小值之差大于或等于预设差值，或者目标层中的物料搬运车的数量发生变化。预设差值可以根据实际需求设置，这里不做限定。

区域划分的触发条件有两个，一是层中各区域的任务数中的最大值与最小值之差m大于或等于M（即预设差值），可以每隔预设时间间隔如N分钟计算一次m，其中N为人工设置的参数；例如M为5，若某层对应的m为6，则该层需要重新进行区域划分。二是当某层物料搬运车的数量发生变化时，比如换层提升机对穿梭车执行了换层任务后，穿梭车的起始层和目的层均需要重新进行区域划分。

步骤S204，获取目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数。

步骤S206，根据目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定目标层的待划分的目标区域数量。

步骤S208，根据目标层中的各个巷道对应的任务数和目标区域数量，确定目标层的区域平均任务数。

区域平均任务数等于层总任务数除以目标区域数量，即区域平均任务数=层总任务数/目标区域数量，其中，层总任务数为目标层中的各个巷道对应的任务数之和。

步骤S210，根据区域平均任务数和区域任务数均衡原则，将目标层中任务数不为0的第一巷道划分为目标区域数量个初始区域。

在一些可能的实施例中，可以通过如下过程划分得到第一个区域：按照巷道的位置（如按照巷道号从小到大的顺序），对目标层中的第一巷道进行组合，得到多个第一集合（每个第一集合即为第一区域的一种可能的组成方式）；根据区域平均任务数以及每个第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个第一集合中确定出第一目标集合，并根据第一目标集合中的各个第一巷道确定第一个区域，第一个区域由第一目标集合中的各个第一巷道及其之间缺失的无任务的巷道组成；其中，提升机巷道数指包含物料提升机的巷道的数量。可以通过如下过程依次划分得到除第一个区域外的其他区域，每次划分的区域记为当前区域：从各个第一巷道中剔除已组成区域的第一巷道，得到剩余巷道；按照巷道的位置，对剩余巷道进行组合，得到多个第二集合；根据区域平均任务数以及每个第二集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个第二集合中确定出第二目标集合，并根据第二目标集合中的各个第一巷道确定当前区域，当前区域由第二目标集合中的各个第一巷道及其之间缺失的无任务的巷道组成。

在一种可能的实现方式中，从各个第一集合中确定出第一目标集合的过程可以如下：从各个第一集合中剔除提升机巷道数为0和提升机巷道数大于最大提升机数的第一集合；其中，最大提升机数为目标层中的物料提升机的数量与剩余待划分区域数的差值；将剔除后的各个第一集合中总任务数与区域平均任务数的差值最小的第一集合确定为目标集合。

具体实现时，可以对有任务的巷道按照巷道号从小到大的顺序（从第一个巷道到最后一个巷道），依次以前n个巷道组成一个集合，n=1、2···有任务的巷道的数量（例如有任务的巷道共有8个，则n的取值为1、2、3、4、5、6、7、8），然后从上述集合中剔除不包含提升机的巷道和提升机巷道数大于m的集合（m=提升机总数（即目标层中的物料提升机的数量）-剩余待划分区域数，如提升机总数为6，还有2个区域没有划分，则m=6-2=4），以保证划分出的每个区域至少有1个出入库口，再将总任务数与区域平均任务数之差最小的一个集合确定为第一个区域。然后从有任务的巷道中剔除已经组成区域的巷道，继续用上述方法计算出下一个区域，直到该层所有区域划分完成。再将缺失的无任务的巷道补齐，得到巷道连续的区域划分结果。

需要说明的是，将缺失的无任务的巷道补齐的步骤可以在所有区域划分完成执行，也可以在每次划分好一个区域执行。

步骤S212，根据各个初始区域的物料提升机的数量，计算得到各个初始区域的平均提升机数量。

各个初始区域的平均提升机数量等于各个初始区域的物料提升机的数量之和除以目标区域数量。

步骤S214，根据平均提升机数量和巷道的位置，对目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域。

其中，提升机巷道指包含物料提升机的第二巷道。在一些可能的实施例中，可以按巷道号从小到大的顺序依次对每个初始区域进行调整，当各个初始区域中的第i个区域的物料提升机的数量小于平均提升机数量，且与其相邻的初始区域之间存在未划分区域的提升机巷道时，将对应数量的提升机巷道加入到第i个区域，得到更新后的第i个区域。

举例：假设某区域为[1,2,3]，包含1组提升机，其相邻的区域为[7,8,9,10]，该层每区域平均提升机数量为2，若这两个相邻区域之间的未划分区域的巷道5为提升机巷道，则将4、5巷道划分在第一个区域中，即更新后的区域为[1,2,3,4,5]和[7,8,9,10]。

步骤S216，根据各个更新后的初始区域的巷道数量，计算得到各个更新后的初始区域的平均巷道数量。

各个更新后的初始区域的平均巷道数量等于各个更新后的初始区域的巷道数量之和除以目标区域数量。

步骤S218，根据各个更新后的初始区域的巷道数量和平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域。

在一些可能的实施例中，可以按巷道号从小到大的顺序依次对每个更新后的初始区域进行调整，当各个更新后的初始区域中的第j个区域的巷道数量小于平均巷道数量，且与其相邻的更新后的初始区域之间存在未划分区域的第二巷道时，将对应数量的第二巷道加入到第j个区域（举例：假设某区域为[1,2]，包含2个巷道，其相邻的区域为[6,7,8]，该层的平均巷道数量为3，则将3巷道划分在第一个区域中，即调整后的区域为[1,2,3]和[6,7,8]）；当相邻的两个更新后的初始区域的巷道数量不同且二者之间存在未划分区域的第二巷道，将对应数量的第二巷道加入到巷道数量较少的区域；将剩余的未划分区域的第二巷道平均分配到相邻的区域中，得到划分好的多个目标区域。

具体实现时，可以先计算未划分区域的巷道相邻的两个区域的巷道数量之差d，然后划分d个未划分区域的巷道到巷道数量较少的区域中去，若未划分区域的巷道数量不足d个，则将所有未划分区域的巷道划分到巷道数量较少的区域中去。若还有未划分区域的巷道，则将剩余的未划分区域的巷道平均分配到相邻区域中去。

举例：假设现有两区域分别为[1,2,3]和[7,8,9,10]，未划分区域的巷道为4，5，6，计算这两个区域的巷道数量之差d=1，则先划分一个未划分区域的巷道到巷道数较少的区域中去，即将4巷道划分到[1,2,3]区域去，得到[1,2,3,4]区域，然后将剩下的5，6巷道平均分配到这两个区域，最后得到[1,2,3,4,5]和[6,7,8,9,10]两个区域。

步骤S220，按照当前巷道的巷道号从小到大的顺序，对各台物料搬运车进行排序，得到排序结果。

步骤S222，按照排序结果，依次将各台物料搬运车分配至各个目标区域。

举例：若某层有3台穿梭车：shuttle1、shuttle2、shuttle3，其当前巷道分别为4、1、8，则排序结果为shuttle2、shuttle1、shuttle3。若该层的区域划分为[1,2,3]、[4,5,6,7]、[8,9,10]，那么按排序结果将shuttle2分配至[1,2,3]区域，将shuttle1分配至[4,5,6,7]区域，将shuttle3分配至[8,9,10]区域。

本发明实施例提供的立体库管理方法主要分为区域划分和区域分配两部分，区域划分时先统计出目标层中各巷道对应的任务数，根据区域任务数均衡原则对有任务巷道进行区域划分，然后根据区域的平均提升机数量和平均巷道数量对无任务巷道进行区域划分，得到最终的区域划分结果，即根据目标层内任务分布情况对区域进行划分；区域划分完成后进行区域分配，区域分配时根据物料搬运车的当前位置（即当前巷道）将物料搬运车与划分好的区域进行绑定，即将已划分好的区域分配给各物料搬运车。这样将物料搬运车的任务区域根据任务数以及任务分布情况实时进行划分，减少了各区域间任务数的不均衡性，提高了物料搬运车的整体利用率；物料搬运车的路径仅在区域重新划分时才有可能存在交叉干涉，减少了各物料搬运车的等待和避让任务，提高了物料搬运车的平均效率。

为了便于理解，本发明实施例还提供了区域划分过程的具体示例，如下：

假设多层立体库的某层具有3台物料搬运车和6组物料提升机，则目标区域数量areaNum为3。

若有任务的巷道为1、3、6、8、9、12、15、18、20、21，一共有10个巷道，提升机位于9、12、15、18、20、21巷道，1、3、6、8、9巷道各有1个任务，12、15、18、20、21巷道各有2个任务，则区域平均任务数averTaskNum=15/3=5，最大提升机数m=6-2=4，以前n个巷道组成一个区域的所有可能为：[1]、[1,3]、[1,3,6]、[1,3,6,8]、[1,3,6,8,9]、[1,3,6,8,9,12]、[1,3,6,8,9,12,15]、[1,3,6,8,9,12,15,18]、[1,3,6,8,9,12,15,18,20]、[1,3,6,8,9,12,15,18,20,21]。从上述区域中剔除不包含提升机巷道（[1]、[1,3]、[1,3,6]、[1,3,6,8]）和提升机巷道数大于4的区域（[1,3,6,8,9,12,15,18,20]、[1,3,6,8,9,12,15,18,20,21]），剔除后第一个区域的可能为：[1,3,6,8,9]、[1,3,6,8,9,12]、[1,3,6,8,9,12,15]、[1,3,6,8,9,12,15,18]，由于[1,3,6,8,9]的总任务数=区域平均任务数=5，故第一个区域为[1,3,6,8,9]。

剩余的有任务的巷道为12，15，18，20，21，一共有5个巷道，则以前n个巷道组成一个区域的所有可能为：[12]、[12,15]、[12,15,18]、[12,15,18,20]、[12,15,18,20,21]。从上述区域中剔除不包含提升机巷道（无）和提升机巷道数大于5的区域（无），由于[12,15]、[12,15,18]的总任务数分别为4、6，均最接近区域平均任务数，故第二个区域可以随机选为[12,15]，剩下的18、20、21巷道组成第三个区域。

现可得到的三个区域为[1,3,6,8,9]、[12,15]、[18,20,21]，再将无任务的巷道补齐，则最终得到的三个区域为[1,2,3,4,5,6,7,8,9]、[12,13,14,15]、[18,19,20,21]。

对于无任务的巷道进行划分：（1）平均提升机数量=6/3=2，由于未划分区域的巷道均不包含提升机，不再执行基于平均提升机数量的划分步骤；（2）三个区域[1,2,3,4,5,6,7,8,9]、[12,13,14,15]、[18,19,20,21]的平均巷道数量=（9+4+4）/3~5.67，由于[12,13,14,15]的巷道数量小于平均巷道数量5，且与[1,2,3,4,5,6,7,8,9]之间存在未划分区域的巷道11，则第二个区域更新为[11,12,13,14,15]；同理，第三个区域更新为[17,18,19,20,21]；（3）三个区域[1,2,3,4,5,6,7,8,9]、[11,12,13,14,15]、[17,18,19,20,21]中，第一个区域与第二个区域的巷道数之差为4，二者之间存在未划分区域的巷道10，则将第二个区域更新为[10,11,12,13,14,15]；此时第二个区域与第三个区域的巷道数之差为1，二者之间存在未划分区域的巷道16，则将第三个区域更新为[16,17,18,19,20,21]。得到最终的区域划分结果为[1,2,3,4,5,6,7,8,9]、[10,11,12,13,14,15]、[16,17,18,19,20,21]。

对应于上述的立体库管理方法，本发明实施例还提供了一种立体库管理装置，该装置应用于多层立体库，多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个货架之间设置有供物料搬运车通行的巷道，物料提升机设置在相应的巷道内。参见图3所示的一种立体库管理装置的结构示意图，该装置包括：

数据获取模块31，用于当确定对多层立体库的目标层进行区域划分时，获取目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；

数量确定模块32，用于根据目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定目标层的待划分的目标区域数量；

第一划分模块33，用于根据目标层中的各个巷道对应的任务数、目标区域数量和区域任务数均衡原则，对目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，区域的任务数指区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；

第二划分模块34，用于根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；

车辆分配模块35，用于根据目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将目标层中的各个物料搬运车分配至各个目标区域；其中，物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

本发明实施例提供的立体库管理装置，将物料搬运车的任务区域根据任务数以及任务分布情况实时进行划分，减少了各区域间任务数的不均衡性，提高了物料搬运车的整体利用率；物料搬运车的路径仅在区域重新划分时才有可能存在交叉干涉，减少了各物料搬运车的等待和避让任务，提高了物料搬运车的平均效率。

进一步地，上述装置还包括与上述数据获取模块31连接的划分启动模块，划分启动模块用于：当监测到多层立体库的目标层满足预设的触发条件时，确定对目标层进行区域划分。其中，触发条件包括目标层当前划分好的各个区域的任务数中的最大值与最小值之差大于或等于预设差值，或者目标层中的物料搬运车的数量发生变化。

进一步地，上述第一划分模块33具体用于：根据目标层中的各个巷道对应的任务数和目标区域数量，确定目标层的区域平均任务数；通过如下过程划分得到多个初始区域中的第一个区域：按照巷道的位置，对目标层中任务数不为0的第一巷道进行组合，得到多个第一集合；根据区域平均任务数以及每个第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个第一集合中确定出第一目标集合，并根据第一目标集合中的各个第一巷道确定第一个区域；其中，提升机巷道数指包含物料提升机的巷道的数量；通过如下过程依次划分得到多个初始区域中的除第一个区域外的其他区域：从各个第一巷道中剔除已组成区域的第一巷道，得到剩余巷道；按照巷道的位置，对剩余巷道进行组合，得到多个第二集合；根据区域平均任务数以及每个第二集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个第二集合中确定出第二目标集合，并根据第二目标集合中的各个第一巷道确定当前区域。

进一步地，上述第一划分模块33还用于：从各个第一集合中剔除提升机巷道数为0和提升机巷道数大于最大提升机数的第一集合；其中，最大提升机数为目标层中的物料提升机的数量与剩余待划分区域数的差值；将剔除后的各个第一集合中总任务数与区域平均任务数的差值最小的第一集合确定为目标集合。

进一步地，上述第二划分模块34具体用于：根据各个初始区域的物料提升机的数量，计算得到各个初始区域的平均提升机数量；根据平均提升机数量和巷道的位置，对目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域；其中，提升机巷道指包含物料提升机的第二巷道；根据各个更新后的初始区域的巷道数量，计算得到各个更新后的初始区域的平均巷道数量；根据各个更新后的初始区域的巷道数量和平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域。

进一步地，上述第二划分模块34还用于：当各个初始区域中的第i个区域的物料提升机的数量小于平均提升机数量，且与其相邻的初始区域之间存在未划分区域的提升机巷道时，将对应数量的提升机巷道加入到第i个区域。

进一步地，上述第二划分模块34还用于：当各个更新后的初始区域中的第j个区域的巷道数量小于平均巷道数量，且与其相邻的更新后的初始区域之间存在未划分区域的第二巷道时，将对应数量的第二巷道加入到第j个区域；当相邻的两个更新后的初始区域的巷道数量不同且二者之间存在未划分区域的第二巷道，将对应数量的第二巷道加入到巷道数量较少的区域；将剩余的未划分区域的第二巷道平均分配到相邻的区域中，得到划分好的多个目标区域。

进一步地，上述车辆分配模块35具体用于：按照当前巷道的巷道号从小到大的顺序，对各台物料搬运车进行排序，得到排序结果；按照排序结果，依次将各台物料搬运车分配至各个目标区域。

本实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

参见图4，本发明实施例还提供一种电子设备100，包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器41可能包含随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM），也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory，简称NVM），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线42可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称ISA）总线、外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，简称EISA）总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。

处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前面方法实施例中所述的立体库管理方法。该计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种立体库管理方法，其特征在于，应用于多层立体库，所述多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个所述货架之间设置有供所述物料搬运车通行的巷道，所述物料提升机设置在相应的巷道内；所述方法包括：

当确定对所述多层立体库的目标层进行区域划分时，获取所述目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；

根据所述目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定所述目标层的待划分的目标区域数量；

根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，所述区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，所述区域的任务数指所述区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；

根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，所述区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，所述区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；

根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域；其中，所述物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

2.根据权利要求1所述的立体库管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当监测到所述多层立体库的目标层满足预设的触发条件时，确定对所述目标层进行区域划分；其中，所述触发条件包括所述目标层当前划分好的各个区域的任务数中的最大值与最小值之差大于或等于预设差值，或者所述目标层中的物料搬运车的数量发生变化。

3.根据权利要求1所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域，包括：

根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数和所述目标区域数量，确定所述目标层的区域平均任务数；

通过如下过程划分得到多个初始区域中的第一个区域：按照巷道的位置，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行组合，得到多个第一集合；根据所述区域平均任务数以及每个所述第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第一集合中确定出第一目标集合，并根据所述第一目标集合中的各个第一巷道确定所述第一个区域；其中，所述提升机巷道数指包含物料提升机的巷道的数量；

通过如下过程依次划分得到多个所述初始区域中的除第一个区域外的其他区域：从各个所述第一巷道中剔除已组成区域的第一巷道，得到剩余巷道；按照巷道的位置，对所述剩余巷道进行组合，得到多个第二集合；根据所述区域平均任务数以及每个所述第二集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第二集合中确定出第二目标集合，并根据所述第二目标集合中的各个第一巷道确定当前区域。

4.根据权利要求3所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据所述区域平均任务数以及每个所述第一集合对应的提升机巷道数和总任务数，从各个所述第一集合中确定出目标集合，包括：

从各个所述第一集合中剔除提升机巷道数为0和提升机巷道数大于最大提升机数的第一集合；其中，所述最大提升机数为所述目标层中的物料提升机的数量与剩余待划分区域数的差值；

将剔除后的各个所述第一集合中总任务数与所述区域平均任务数的差值最小的第一集合确定为目标集合。

5.根据权利要求1所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域，包括：

根据各个所述初始区域的物料提升机的数量，计算得到各个所述初始区域的平均提升机数量；

根据所述平均提升机数量和巷道的位置，对所述目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域；其中，所述提升机巷道指包含物料提升机的第二巷道；

根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量，计算得到各个所述更新后的初始区域的平均巷道数量；

根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量和所述平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域。

6.根据权利要求5所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据所述平均提升机数量和巷道的位置，对所述目标层中任务数为0的第二巷道中的提升机巷道进行区域划分，得到多个更新后的初始区域，包括：

当各个所述初始区域中的第i个区域的物料提升机的数量小于所述平均提升机数量，且与其相邻的初始区域之间存在未划分区域的提升机巷道时，将对应数量的提升机巷道加入到所述第i个区域。

7.根据权利要求5所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据各个所述更新后的初始区域的巷道数量和所述平均巷道数量，对未划分区域的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域，包括：

当各个所述更新后的初始区域中的第j个区域的巷道数量小于所述平均巷道数量，且与其相邻的更新后的初始区域之间存在未划分区域的第二巷道时，将对应数量的第二巷道加入到所述第j个区域；

当相邻的两个更新后的初始区域的巷道数量不同且二者之间存在未划分区域的第二巷道，将对应数量的第二巷道加入到巷道数量较少的区域；

将剩余的未划分区域的第二巷道平均分配到相邻的区域中，得到划分好的多个目标区域。

8.根据权利要求1所述的立体库管理方法，其特征在于，所述根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域，包括：

按照当前巷道的巷道号从小到大的顺序，对各台所述物料搬运车进行排序，得到排序结果；

按照所述排序结果，依次将各台所述物料搬运车分配至各个所述目标区域。

9.一种立体库管理装置，其特征在于，应用于多层立体库，所述多层立体库的每层包括多个货架、至少两台物料搬运车和至少两组物料提升机，各个所述货架之间设置有供所述物料搬运车通行的巷道，所述物料提升机设置在相应的巷道内；所述装置包括：

数据获取模块，用于当确定对所述多层立体库的目标层进行区域划分时，获取所述目标层中的物料搬运车的数量、物料提升机的数量和各个巷道对应的任务数；

数量确定模块，用于根据所述目标层中的物料搬运车的数量和物料提升机的数量，确定所述目标层的待划分的目标区域数量；

第一划分模块，用于根据所述目标层中的各个巷道对应的任务数、所述目标区域数量和区域任务数均衡原则，对所述目标层中任务数不为0的第一巷道进行区域划分，得到多个初始区域；其中，所述区域任务数均衡原则指划分得到的各个区域的任务数是均衡的，所述区域的任务数指所述区域所包含的各个巷道对应的任务数之和；

第二划分模块，用于根据区域提升机数均衡原则和区域巷道数均衡原则，对所述目标层中任务数为0的第二巷道进行区域划分，得到划分好的多个目标区域；其中，所述区域提升机数均衡原则指划分得到的各个区域的物料提升机的数量是均衡的，所述区域巷道数均衡原则指划分得到的各个区域包含的巷道的数量是均衡的；

车辆分配模块，用于根据所述目标层中的各个物料搬运车的当前巷道，将所述目标层中的各个物料搬运车分配至各个所述目标区域；其中，所述物料搬运车的当前巷道为当前无任务的物料搬运车当前所在的巷道，或者正在执行任务的物料搬运车的任务终点所在的巷道。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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运行时执行权利要求1-8中任一项所述的方法。

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