CN114971037A - 一种集货区域的划分方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集货区域的划分方法，装置和电子设备，应用于仓库管理系统，所述方法包括：获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积；根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将整个集货区域划分成N个集货区，N≥1；其中目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，所述N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个集货区对应一个门店的订单任务。本方法实现了对集货区域各个门店集货区的动态划分，可避免在初期对各个集货区的范围划分过大导致的空间资源浪费。

Description

一种集货区域的划分方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及仓库管理技术领域，尤其是涉及一种集货区域的划分方法、装置和电子设备。

背景技术

门店订单的越库分拣，是指：在越库设施接收来自各家供给商的整车货件，立即依各门店需求及交货点加以拆解、分类、堆放，进而装上预备好的出货运具上，送往各门店交货点。其中所有货件均不进入仓库的储存空间。

一般地，自动化越库分拣的整个生产流程分为：收货、码货、分拣、集货、发货。其中，为了提高门店订单的生产效率，会将订单明细拆分成多组任务，由不同分拣任务执行者各自独立分拣，每个分拣任务会绑定一个订单容器(如托盘、笼车、周转箱等)，所有任务内所需的商品在分拣后均会放入该订单容器内。因此在拣选完成后，需要将同一门店覆盖的多个订单容器，尤其是按发货车辆排期需要装入同一车辆的订单容器聚集到一起，便于发货，这一过程称为集货。

由于集货后聚集到一起的订单容器是由仓库月台发货装车，因此为了准确对装车的容器进行管理，一般会在发货月台区单独标识出一个物理存储范围，用于对装载进不同货车的货物进行区分，这一区域可以被称为“集货标识区”，或简称为“集货区”。并且，这一区域在全周期内并不会始终隶属于某个门店，而是根据发货需求动态更换所属的门店，因此如何根据上游订单任务动态地调整各个门店所需的集货区，避免资源浪费，提高存储效率是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种集货区域的划分方法、装置和电子设备，用于对整个集货区域划分多个集货区，从而实现资源的最优配置，提高存储效率。具体地，本发明实施例公开了以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种集货区域的划分方法，所述方法包括：获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积；根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物；根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、所述最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将所述整个集货区域划分成N个集货区，N≥1；其中，所述目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，所述N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个所述集货区对应一个门店的订单任务。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积，包括：基于以下任意一种情况，执行所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积的步骤；每间隔一个预设周期；至少一个门店的订单任务发生变化，且该变化对应的货物所需占用的面积达到一定阈值；对所述整个集货区域的装载率达到一定阈值。

结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述货物所需占用的面积，和/或，所述整个集货区域的装载率通过以下方式获取：利用压力传感器检测所述整个集货区域内的压力，或者，利用摄像头采集的所述整个集货区域内的图片，获取所述货物所需占用的面积和/或所述整个集货区域的装载率。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，经过所述目标函数处理之后，还包括：输出第一决策变量和第二决策变量；其中所述第一决策变量，用于决策每个门店在当前时刻是否启用生产作业；所述第二决策变量，用于决策每个最小单元格是否启用存储订单容器，且所述最小单元格属于所述N个集货区中的一个。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，经过所述目标函数处理时，所述目标函数还约束：每个决策启动的生产作业的门店至少被分配一个最小单元格；和/或，每个决策启用的最小单元格被唯一分配给所述N个集货区中的一个；和/或，决策启用的、且被分配给同一门店的两个或两个以上最小单元格之间相邻。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，经过所述目标函数处理时，所述目标函数还约束：每个所述集货区的面积大于等于所述集货区对应的门店的当前订单任务所需的面积。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述方法还包括：利用分隔标识线对所述N个集货区的范围进行划分；其中，所述分隔标识线为分隔标识物、光照投射线或发光线条中的任意一种。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当检测当前确定的N个集货区的范围与之前划分的集货区的范围存在不同时，调整至少一个集货区对应的所述分隔标识线的位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种集货区域的划分装置，所述装置包括：获取单元，用于获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积；确定单元，用于根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物；处理单元，用于根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、所述最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将所述整个集货区域划分成N个集货区，N≥1；

其中，所述目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，所述N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个所述集货区对应一个门店的订单任务。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器，用于存储计算机可执行指令；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现前述第一方面以及第一方面任一实现方式所述的方法。

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，该计算机可读存储介质中存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面以及第一方面的任一实现方式中的方法。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面以及第一方面的任一实现方式中的方法。

本实施例提供的方法、装置、电子设备和可读存储介质，利用构建的目标函数来约束分配给集货区资源的门店数量、门店所需的面积、最小单元格尺寸和数量等参数，从而得到最高存储效率的配置方案，即划分出N个集货区，以及每个集货区包含的最小单元格数量，实现了对集货区域各个门店集货区的动态划分，可避免在初期对各个集货区的范围划分过大导致的空间资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种越库系统架构的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种集货区域的划分方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种门店与最小单元格之间关联的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种集货区域的划分方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种建立门店与各个最小单元格之间关联关系的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种划分完各个门店所需的集货区的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种集货区域的划分装置的结构示意图；

图8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

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

在对本发明实施例的技术方案说明之前，首先结合附图对本发明实施例的应用场景进行说明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种货物越库系统架构的示意图。该系统100包括：服务器10、机器人20、码货货架区30、分拣站40、分拣人员41、集货区域50、门店集合60和货车区70。此外，该系统100中还可以包括工作人员和操作台等其他设备。

其中，服务器10可以是一个服务器，或者也可以是多个服务器，比如服务器集群，用于控制越库系统内的其他设备/机器人工作。一个或多个机器人20用于将货物上架至码货货架区30。该码货货架区30内设置有多个货架31，每个货架31上放置有各种物品、货物等。这些货物的摆放诸如在超市中见到的放置有各种商品的货架一样，且多个货架31之间排布成货架阵列形式。

工作人员通过操作台使服务器10工作，服务器10与机器人20之间通过无线网络通信，每个机器人20在服务器10的控制下，执行相应的物品/货物搬运任务，执行越库流程中的收货和码货流程。例如，服务器10根据搬运任务为机器人20规划移动路径，指示机器人20按照指示的移动路径行驶至码货货架区30，然后将货物整箱搬运至托盘货架上。进一步地，在码货货架区30，不同种类商品预先被划分出不同的区，然后将各种商品放置在相应的区域，如图1所示，货架区不同的货区用空隙隔开，以方便机器人20去做移动。

此外，在分拣站40主要完成分拣任务，机器人20或工作人员41会根据任务指令将码货货架区30中的特定货架31上的物品/货物沿着待拣货货架方向搬运至待拣货区(即分拣站40)，然后，分拣站40中的机器人20或工作人员41对到来的物品/货物进行分拣，分拣后会将所有任务内所需的商品放入订单容器内，生成周转箱，以便周转给门店订单或商超。待分拣任务结束，机器人沿着搬运完方向返回至码货货架区30，等待其他货物的搬运任务。

在拣选完成后，需要将同一门店覆盖的多个订单容器，尤其是按发货车辆排期需要装入同一车辆的订单容器聚集到一起，便于发货，即为集货流程。将所有订单容器放置在集货区域50，该集货区域50内预先被分隔成多个虚拟的单元格51，单元格51的数量和尺寸大小与整个集货区域50的大小相关。

不同的单元格51组成不同的集货区，每个集货区对应一个门店的订单任务，用于完成门店集合60中各个门店的订单任务。将各个集货区的订单容器与门店之间建立唯一关系之后，按照门店号，比如门店1～门店5中各自所属的集货区进行装成、发货。

其中，在货车区70，可以包括至少一个货车71，用于装载关联门店的所有订单容器，并发车派送至对应的门店和商超。

其中，在整个集货区域50中按照门店被划分的每个集货区可处于三个状态，分别是：

1、空闲状态：表示该区域未分配门店；

2、生产状态：表示该区域已分配门店，但集货未完成；

3、完成状态：表示该区域已分配门店且集货完成。

当集货区一旦处于非空闲状态，即生产状态或完成状态，则对其他区域的容器则存在了排他性。伴随着门店生产进行，表示该区域内的最小商品存储容器的数量将从零逐步增长直至存满。在时间维度上，该区域内暂时未使用的空间都属于对仓储空间的成本浪费。

在实际生产过程中，由于上游订单是实时下发，且存在频繁修改的可能性。各个门店的订单生产节奏往往会呈现动态变化，基于生产效率的考虑，更多的则会倾向于对于已收货的商品优先进行分拣，而不会等到某个门店所需的商品全部收货完成再集中生产。所以，在对各个集货区的范围进行划分时，任何一个集货区很难在一开始就明确在有限时间内会使用到的空间。因此，如果对各独立的集货区范围划分过小，则可能造成最终发货时，装入同一货车的订单容器分布过于分散；相反地，如果对各个独立的集货区范围划分过大，则可能导致较大的存储空间剩余，造成存储资源浪费，存储效率降低。

本发明实施例提供的技术方案，用于动态地划分集货区，以提高存储效率，减少浪费。

下面对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。

参见图2，为本发明实施例提供的一种集货区域的划分方法，该方法可由上述服务器10实现，或者还可以是越库系统中的其他设备来实现，具体地，该方法包括：

步骤101：获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积。

其中，门店数量为当前启动生产作业，需要分配集货区的门店个数。每个门店完成当前订单任务所需的占用面积是，当前门店完成所有订单任务所需的所有订单容器的面积总和。进一步地，服务器根据各个门店的订单数和发货时间确定所述门店数量和占用的面积。

步骤102：根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物。

其中，整个集货区域的尺寸包含集货区域的长和宽，比如图1所示，集货区域50全长为16米，纵深(宽)为10米，则该集货区域50的总面积是160平方米。订单容器是指盛放订单货物、商品的容器，每个订单容对应一个或多个订单任务，且这些订单任务都是属于同一个门店。

假设以每个订单容器的尺寸是2×2(长和宽均为2)举例，则对于长度是16米的集货区域50，按照每个订单容器的长度为两米，可以划分为8个最小单元格，每个单元格的尺寸是2×10，每个最小单元格的面积是20平方米。

应理解，还可以通过其他方式确定最小单元格，比如以每个最小容器的宽度来划分，本示例中，若以2米为宽度的订单容器进行划分，则纵深10米的集货区域，可以划分成5个最小单元格。

需要说明的是，本实施例中最小单元格都是虚拟的单元格，通过一个或多个单元格组合形成各个的集货区。

步骤103：根据所述门店数量、每个门店所需占用的面积、最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将整个集货区域划分成N个集货区，N≥1。

其中，目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，即在不同的配置方案中集货区域的存储效率最高，所谓存储率最优或存储效率最高是指，在一时间节点对整个集货区域面积按照门店的订单任务进行划分，划分后的各个集货区存储货物时剩余面积最小的配置方案。

进一步地，该目标函数可以通过关系式(1)表示

其中，A_i表示门店i所需的货物使用订单容器的面积总和，x_i表示决策变量，即解释为门店i在本时刻是否启动生产作业。如果启动，则x_i取值为1；如果不启动，则x_i取值为0。A_total为整个集货区域的面积，O为门店集合，i用于指示任一门店。

在一示例中，假设有5个门店，i＝{1,2,3,4,5}，则上述关系式(1)可以写成式子(2)：

其中，x_i的取值(决策)可以是1，也可以是0，例如一种可能的情况是{x₁,x₂,x₃,x₄,x₅}，取值为{1,1,1,0,0}；或者还可以是其他组合，比如{1,0,1,0,0}、{1,0,0,1,1}等等。基于上述x_i决策的不同，对应的面积总和也不同。另外，各个门店所需的订单容器占用的面积总和{A₁,A₂,A₃,A₄,A₅}也预先已知，因此本实施例中，目标函数是找出在一种可能的决策情况下，面积总和最接近或者等于当前整个集货区域面积的方案，在这种情况下，剩余面积最小，输出的结果最优，即集货区域面积的存储率最优。

本实施例中，将步骤101和102中得到的门店数量、每个门店所需占用的面积、最小单元格尺寸和数量等参数输入至该目标函数中约束，得到决策结果，即得到N个集货区，N为大于等于1的正整数。且N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个集货区对应一个门店的订单任务。

本实施例提供的方法，利用构建的目标函数来约束分配给集货区资源的门店数量、门店所需的面积、最小单元格尺寸和数量等参数，从而得到最高存储效率的配置方案，即划分出N个集货区，以及每个集货区包含的最小单元格数量，实现了对集货区域各个门店集货区的动态划分，可避免在初期对各个集货区的范围划分过大导致的空间浪费。

可选的，在上述步骤101中，可以基于以下任意一种情况，执行所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积的步骤。具体地，包括以下情况：

情况1：每间隔一个预设周期。

系统设定一个预设周期，每到一个预设周期，启动对各个门店当前任务的执行情况，占用面积，以及当前需要调度的门店数量进行检验。所述预设周期可由历史集货处理完成情况统计来确定，比如历史集货处理的周期为1小时，则该预设周期设置为1小时。

情况2：至少一个门店的订单任务发生变化，且该变化对应的货物所需占用的面积达到一定阈值。

具体地，当门店上游订单发生变化时，系统统计当前订单发生变化的变化量，所述变化量可以通过增加或/和减少的订单容器占用的面积来衡量，当该变化量达到一定阈值时，启动执行上述步骤101。进一步地，该阈值可以根据业务场景来设置，或者，还可以通过预测或经验推断得到，如在一地区或一门店的订单有很大可能追加到原货量的30％的货量或订单容器总量。

情况3：对所述整个集货区域的装载率达到一定阈值。

其中，装载率等于所有独立的订单容器的面积总和与整个集货区域的面积之间的比值。利用公式表示为：装载率＝所有独立容器面积总和/整个集货区域面积

例如，当装载到一定面积，检测到整个集货区的装载率达到阈值(如60％)时，启动划分集货区的步骤，即执行步骤101。

本实施例中，利用三种方式触发执行获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积的步骤，从而实现了对集货区划分的动态调整和实时检测。

进一步地，在上述启动检测步骤中，需要检测“货物所需占用的面积”和/或“整个集货区域的装载率”，具体可通过以下方式获取：

方式一：利用压力传感器检测所述整个集货区域内的压力。

在集货区域的全域底面上设置压力传感装置，通过预设面积大小的储位单元，判断储位单元是否被占用，进而实时地计算出区域码放的占用面积。当某一存储单元上能够检测出压力值，则确定该存储单元点位所在的面积作为已经被占用的面积；反之，如果没有检测到压力值，则确定当前点位区域面积未被放置订单容器。

方式二：利用摄像头采集的所述整个集货区域内的图片，获取所述货物所需占用的面积和/或所述整个集货区域的装载率。

该实现方式，主要是通过摄像头对拍摄的图片/照片进行分析，得到当前集货区域上面积的占用情况。例如通过拍摄的图片/照片分析出堆放有订单容器的区域面积，然后与整个集货区域的面积进行比较，得到所述装载率。

应理解，本实施例仅列举了两种方式，还可以通过其他方式获取上述所需占用面积，或装载率，比如另一种可能的实现方式是，在执行生产作业时，由系统记录某一集货区指定给一个门店使用，且若干个订单容器放置于该集货区内，则此时统计该集货区的使用面积为：该集货区内所有订单容器的面积之和，进而得到所述“货物所需占用的面积”和/或“整个集货区域的装载率”。

例如，在门店1完成当前订单任务共需要10个订单容器，且这10个订单容器被分配在集货区1号，且这10个订单容器全部平铺在集货区1号区域内，每个订单容器的尺寸已知，根据获知的这些信息可得到这10个订单容器在集货区1号的总面积，此外利用已知的集货区1号的总面积，计算二者的比值，得到此时门店1订单在集货区1号的装载率。

在另一实施例中，步骤103，经过上述目标函数处理之后，还包括：输出第一决策变量和第二决策变量。

其中，第一决策变量，用于决策每个门店在当前时刻是否启动生产作业。第二决策变量，用于决策每个最小单元格是否启用存储订单容器，且最小单元格属于N个集货区中的一个。N个集货区中的每个集货区用于存储待发货的货物，用于完成该门店的订单任务。进一步地，待发货的货物通过订单容器存储。

在输出决策变量之前，对上述目标函数进行数据建模，并定义如下变量，

设所有门店组成的一个集合为门店集合，假设该门店集合中包含至少一个门店，每个门店编号用“i”表示，且门店集合用“O”表示，比如门店集合O包含5个门店组成，则该门店集合O＝{门店1,门店2,门店3,门店4,门店5}。

每个门店有两种状态，一种状态是：在本时刻启用生成作业；另一种状态是：本时刻不启动生产作业。其中，启动生产作业是指为该门店所需的货物被分配一个集货区，换句话说，存在一个集货区用于堆积该门店所需的订单容器。

可选的，门店的两种状态用“x”表示，x∈{0,1}，当x＝1时，表示在当前时刻该门店被启动用于生产作业；当x＝0时，表示在当前时刻该门店不被启动用于生产作业。

本实施例中，5个门店之中，在前一时刻有的门店可能已经被分配了集货区，有的门店可能还未被分配集货区，因此，定义已经分配集货区的门店对应的集合为“o”，比如仅门店3是已经被分配了集货区的门店，则已分配集货区的门店集合o＝{门店3}。此时，已分配集货区的门店集合o是门店集合O的一个子集。

可选的，已分配集货区的门店集合o还可以是一个空集，表示在当前时刻门店1～门店5都未被分配集货区。

即概括上述，得到第一决策变量x_i，该第一决策变量的取值范围是0或1，可以表示为：

x_i∈{0,1}，表示门店i在本时刻是否启动生产作业的状态。

此外，经过上述关系式(1)的目标函数处理后，还输出第二决策变量，可以表示为y_ij，第二决策变量y_ij的取值范围是0或1。

y_ij∈{0,1}，表示第i最小单元格是否被分配给门店j使用，该门店j与一集货区存在一一对应关系。当y＝1时，表示当前最小单元格i被分配给一个门店j使用；当y＝0时，表示当前最小单元格未被分配门店j使用。

需要说明的是，本实施例中的字母“i”和“j”不特指某一门店或某一最小单元格，而仅仅是一种数据表达，表示变量的含义，例如在第一决策变量x_i∈{0,1}的表达式中，“i”指代门店号，在第二决策变量y_ij∈{0,1}的表达式中，“i”指代最小单元格编号，“j”则指代与当前最小单元格i具有关联关系的门店编号。当然，为了区分，还可以使用其他符号或字母来表示，本实施例对此不作限制。

参见图3，为本实施例提供的一种门店与最小单元格之间关联的示意图。其中，每个最小单元格可以表示为S1、S2、S3、S4等等。这些最小单元格组成的集合，或称集货区域所有最小单元格的集合为“S”，S＝{S1，S2，S3，S4，……}。其中，对于已经分配门店(或集货区)的最小单元格所组成的集合，标记为“s”，例如，有最小单元格S1，S2和S3已经被分配了门店，则s＝{S1，S2，S3}。此时，s是S的一个子集。

图3中，每个门店，比如门店1或门店2与任意一个最小单元格之间都可能存在一个对应关系，且一个最小单元格只能被分配给一个门店使用。图3所示的每个虚线，表示二者之间可能存在的对应关系，比如y_ij＝y₁₁表示最小单元格S1与门店1之间建立对应关系，此时门店1与最小单元格S1之间的虚线变为实线，并取消S1与门店2之间的虚线连接(虚线表示二者尚未建立绑定关系)。此时，决策门店1的第一决策变量x₁为1，本时刻启动门店1投入生产。

本实施例，通过目标函数输出的第一决策变量和第二决策变量，即表征每个门店是否投入生产使用，以及在该门店投入生产后，为该门店分配的最小单元格的数量和大小，从而可以确定出不同门店所需的集货区的范围，从而得到存储效率最高的配置结果。

进一步地，在上述实施例中，步骤103，经过目标函数处理时，该目标函数还至少做出如下一种或多种约束：

约束1：每个决策启用的生产作业的门店至少被分配一个最小单元格。

其中，该约束1用于保证启动生产作业的门店会被分配一个或一个以上的最小单元格，从而避免该门店没有被分配到最小单元格，导致无法生产作业。进一步地，该约束1可通过关系式(3)和(4)表示

x_i≥y_ij j∈O,i∈S (3)

在关系式(3)和中，x_i表示第i个门店是否投入生产作业，y_ij表示是否有一个最小单元格i被分配给门店j或集货区j，这里所述的门店j与x_i所指的门店i是同一门店，仅数学符号“i”和“j”表示的含义不同，j是门店集合O中的任意一个，i是为分配的最小单元格集合S中的任意一个。

在关系式(4)中，x_j表示第j个门店是否投入生产作业，

表示被分配给门店j的所有最小单元格之和，

在数学上表示任意取值，

表示在门店集合O的任意一个门店j。

本示例中，仅当x_i＝1，y_ij＝0或1时，上述关系式(3)才成立。但当x_i＝0，y_ij＝1时，关系式(3)不成立，此时表示门店i未被启用生产作业，但是y＝1已经为该门店分配的最小单元格i，此时式子(3)不成立，从而在上述目标函数式(1)中不能得到最优解，因此在“约束1”中排除x_i＝0，y_ij＝1的情况。同理地，在关系式(4)中，为了式子成立，左边所有被分配的最小单元格的数量之和大于等于1,x_j取值为1，表示当前门店j启用生产作业。

本实施例通过约束1可以保证目标函数输出的决策中，每个决策启动的生产作业的门店至少被分配一个最小单元格，即建立被启用的生产作业的门店与至少一个最小单元格之间的对应关系。

约束2：每个决策启用的最小单元格被唯一分配给所述N个集货区中的一个。

该约束避免同一个最小单元格被分配给两个或两个以上集货区，具体约束通过以下关系式(4)和(5)来表示。

其中，关系式(5)可以解读为：如果一个最小单元格i被分配给门店j，该门店j的第一决策权重取值为1，则该最小单元格i的所有取值之和不能超过1，即最大值为1，仅对应一个门店，所以限制了一个最小单元格只能被分配给一个门店，作为该门店的集货区范围的一部分使用，从而防止不同门店公用一个最小单元格导致集货的订单容器造成混乱。

约束3：决策启用的、且被分配给同一门店的两个或两个以上最小单元格之间相邻。

该约束3用于保证分配给同一门店的两个最小单元格之间不存在其他门店的最小单元格，例如最小单元格1、2和3，在分配门店时，避免将最小单元格1和3分配给门店1，将最小单元格2分配给门店2。本示例为了通过约束3可以将最小单元格1和2分配给门店1，将单元格3分配给门店2，从而提高装车、发货的效率，避免发货时同一门店的订单容器布置发散。具体地，该约束3可通过以下关系式(6)和(7)表示：

其中，i表示当前待分配的最小单元格，(i-1)和(i+1)分别表示该最小单元格i的相邻的两个单元格，y_(i-1)j和y_(i+1)j表示最小单元格(i-1)和(i+1)都是分配给门店j的，且如果都用于存储门店j的订单容器，则对应的取值都是1，在这种情况下，关系式(6)表示为：y_(i-1)j+y_(i+1)j-1＝1+1-1＝1，此时，约束y_ij＝1才能满足式子(6)，保证最小单元格i的相邻两个最小单元格(i-1)和(i+1)都被分配给门店j，进而保证最小单元格分配的连续性。

类似的，关系式(7)中，同被分配给门店j的最小单元格i相邻的两个单元格(i-1)和(i+1)，在取值时，保证：y_(i-1)j+y_(i+1)j＝1+1＝2＞y_ij，y_ij＝1，进而保证相邻的两个最小单元被连续分配。

此外，在另一示例中，上述目标函数还包括约束4，具体地，

约束4：每个集货区的面积大于等于所述集货区对应的门店的当前订单任务所需的面积。

本示例中的约束条件4，用于保证为每个门店分配的集货区的面积大于等于该门店所需的面积总和A_j，数学表示如下关系式(8)：

其中，a表示每个最小单元格的面积，y_ij表示一个最小单元格i是否被分配给门店j，

表示所有被分配给门店j的最小单元格的面积之和，x_i表示门店j是否投入生产作业。如果是，则x_i的取值为1，y_ij的取值也为1，即

分配给门店j的所有最小单元格的面积之和大于等于门店j当前完成订单任务所需的面积。

应理解，在确定了分配给该门店j的集货区的面积，以及门店j当前所需的面积情况下，二者相减，即可得到在门店j对应的集货区是否还有剩余面积。如果二者相减结果为0，则确定当前分配的集货区中不存在剩余空间；如果结果不为0，则表示仍留有剩余空间。

本实施例，按照上述约束4，对待分配的每个门店进行集货区域资源的分配，从而保证被分配的集货区面积足够堆放该门店完成当前任务所需的订单容器面积总和。

可选的，在前述目标函数中，还可以包括其他更多或更少的约束，比如为了保证在上一时刻，处于生产状态的集货区在下一时刻可以继续维持生产，不会由于重新划分集货区导致原产产停止或者异常的状况。

具体地，可以通过式子(9)和(10)进行约束，

其中，s_ij表示已被分配门店i的最小单元格j的集合，即如果最小单元格i被分配给门店j，则该门店j一定是属于已经分配集货区的一个门店，属于已分配门店集合s中的一个，进而通过关系式(9)y_ij＝s_ij来约束。此时门店i或门店j一定是被决策启用投入生产作业的门店，即约束x_i＝1，从而保证在下一个时刻，处于生产作业状态的门店可以继续生产。

需要说明的是，上述关系式(2)至(10)仅为本实施例中，用于表达前述各种约束条件的一种或多种数学表达形式，当然，还可以采用其他公式或关系式的形式来表达，本实施例对此不作予限制。

另外，在另一实施例中，如图4所示，上述方法还包括：

步骤104：利用分隔标识线对所述N个集货区的范围进行划分。

本实施例，可以采用分隔标识物、光照投射线或发光线条中的任意一种作为分隔标识线。进一步地，分隔标识物可以是具有分隔作用的物体，比如隔板、挡板等。光照投射线可以通过光学照射方式对各集货区进行包络的投射，从而达到分隔区分不同集货区的作用。另外，还可以在地面(整个集货区域)预置模块化的发光线条，通过发光线条的开关控制实现对不同区域边界的动态组合。

本实施例中，利用分隔标识线对N个集货区中的每个集货区进行色彩标识，当任意货车抵达后，其月台与该货车发货所覆盖的集货区可以建立颜色对应关系，每种颜色对应一个集货区，从而便于装车人员寻找，并减少辨识出错的概率。

可选的，在另一实施例中，所述方法还包括：当检测到当前确定的N个集货区的范围与之前划分的集货区的范围存在不同时，调整至少一个集货区对应的所述分隔标识线的位置。

由于被划分的N个集货区不固定隶属于某一个门店，所以根据集货区域的各个门店订单容器的需求、上游订单的变化量、或者系统决策等因素，对当前各个门店的集货区的范围进行调整，从而实现集货区域资源利用效率最大化。

比如，基于上述目标函数以及各种约束条件，将订单容器分配、存储至对应尚有存储空间的集货区；或者，在剩余空间创建一个新的集货区，并将订单容器分配至该新建的集货区；或者，还可以扩大当前已存储满的集货区的范围，以便将该订单容器分配至该扩大后的集货区中。其中，创建新的集货区和扩大现有集货区的范围时，需要调整现有集货区的分隔标识线的位置，即重新为各个集货区划分分隔标识线位置。

结合上述目标函数和约束条件，在一具体实施例中，假设门店集合O中包含5个门店，分别是O＝{门店1，门店2，门店3，门店4，门店5}，每个门店完成当前集货任务所需的订单容器面积为A＝[60,80,20,30,200]，单位是“平方米”。另外，门店3在上一时刻已经分配其集货区的面积为20平方米，o是已分配门店集合，o＝{门店3}。

另外，输入参数还包括集货区的尺寸以及最小单元格的尺寸。例如，假设集货区域全长为16米，纵深(宽度)为10米，最小容器长为2米，尺寸是2×2，则确定可以划分为8个最小单元，每个最小单元面积是20平方米。如图5所示，集货区范围划分之前，共有8个最小单元格，分别是S1～S8，即最小集货单元集合S＝{S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8}。本实施例中，假设每个最小单元格的面积都相等，即每个最小单元格的面积为area＝20平方米。

将上述定义的参数输入至前述关系式(1)的目标函数中，同时使用上述关系式(2)～(10)来约束各个变量，进行处理后，输出第一决策值和第二决策值。如图5所示，实线连接的两端表示门店与最小单元格之间的对应关系，在本示例中，将最小单元格S1、S2和S3分配给门店1，门店1投入生产作业，即第一决策变量x₁的值为1；对应的最小单元格y₁₁、y₂₁和y₃₁的值(第二决策变量)均为1，且3个单元格相邻。

同理地，将最小单元格S4、S5、S6和S7分配给门店2，门店2投入生产作业，即第一决策变量x₂的值为1；对应的最小单元格y₄₂、y₅₂、y₆₂和y₇₂的值(第二决策变量)均为1，且这4个单元格相邻。将最小单元格S8分配给门店3，门店3投入生产作业，即第一决策变量x₃的值为1；对应的最小单元格y₈₃的值(第二决策变量)均为1，其中，y₈₃表示最小单元格8分配给门店3使用。另外，门店4和门店5对应第一决策变量的值均为0，表示当前时刻不启动生产作业。此时，分配后整个集货区全部面积都用于存储货物，无剩余面积，存储率最优。

参见图6，在箭头指向的部分为划分后的集货区，共包含3个集货区，且每个集货区为了便于区分用不同的填充表示。更进一步地，在整个集货区域中显示的分隔标识线为：

门店1启用生产作业，被分配的集货区1的面积为3*20＝60平方米，集货区1在整个集货区域50中的范围是：一个发光线条从起始位置0处标记，另一个发光线条从间隔起始位置0的第二位置6米处标记，对应的面积是3*20＝60平方米。同理地，给门店2分配的集货区是集货区2，分配的面积是4*20＝80平方米，该集货区2的范围从第二位置6米处开始，到第三位置的14(14＝6+4×2)米处截止，则发光线条在第三位置的14米处标记。最后，分配给门店3的集货区3的范围是，从第三位置14米处至第四位置16米范围覆盖的面积，对应20平方米。

本具体实施例中，将当前需求、集货区域的面积大小、最小单元格大小和数量等信息输入至建立的目标函数模型，经过该目标函数模型以及相关约束条件的处理后，输出决策值，比如，包括指示本时刻开始启动集货的门店，并开始为这些门店分配集货区，以及为这些门店分配的集货区的面积大小。另外，还包括为各个集货区的划线的分隔标识线的位置。

应理解，本实施例中仅仅对一种输入参数经过目标函数和约束条件约束后，输出的一种配置结果，还可以根据需要输入其他参数，并经过处理输出另一配置结果，且在两种输出结果不同的情况下，调整每个集货区的分隔标识线的位置，从而实现对各个集货区范围的动态调整。

本实施例提供的方法，一方面，降低越库生产所需的空间需求，通过动态对各个集货区范围进行调整，可有效减少对生产所需空间的需求，提高集货区的存储率。由于每个集货区的面积不再固定不变，因此避免了对某个集货区在初期划分过大导致的空间浪费。

另一方面，本方法还提高发货装车的效率，通过动态地对集货区的范围进行调整和管理，使得发货时，人工对所需集货区内的货物寻找速度更快，错误率更低，所需运输路程更短，从而提高发货装车效率。

下面介绍与前述方法实施例相对应的装置实施例。

基于前述图2所示的方法，本实施例还提供一种集货区域的划分装置，用于执行前述实施例中的集货区域的划分方法。

具体地，如图7所示，该装置包括：获取单元701、确定单元702和处理单元703。此外，该装置还可以包括其他更多或更少的单元/模块，比如存储单元、发送单元等等。

其中，获取单元701，用于获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积。

确定单元702，用于根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物。

处理单元703，用于根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、所述最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将所述整个集货区域划分成N个集货区，N≥1。

其中，该目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个所述集货区对应一个门店的订单任务。

可选的，在本实施例的一种具体的实现方式中，获取单元701，用于基于以下任意一种情况，执行所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积的步骤。所述任意一种情况包括：每间隔一个预设周期、至少一个门店的订单任务发生变化，且该变化对应的货物所需占用的面积达到一定阈值；或对所述整个集货区域的装载率达到一定阈值。

可选的，在本实施例的又一种具体的实现方式中，获取单元701，还用于通过以下方式获取货物所需占用的面积和/或所述整个集货区域的装载率。其中，所述的以下方式包括但不限于：利用压力传感器检测整个集货区域内的压力，或者，利用摄像头采集的整个集货区域内的图片。

可选的，处理单元703，还用于在对输入参数进行目标函数等处理之后输出第一决策变量和第二决策变量；其中，第一决策变量，用于决策每个门店在当前时刻是否启用生产作业；第二决策变量，用于决策每个最小单元格是否启用存储订单容器，且该最小单元格属于N个集货区中的一个。

可选的，处理单元703，还用于对输入参数进行目标函数处理时，通过该目标函数还约束：每个决策启动的生产作业的门店至少被分配一个最小单元格；和/或，每个决策启用的最小单元格被唯一分配给所述N个集货区中的一个；和/或，决策启用的、且被分配给同一门店的两个或两个以上最小单元格之间相邻。

另外，处理单元703，还用于约束每个所述集货区的面积大于等于该集货区对应的门店的当前订单任务所需的面积。

可选的，在本实施例的又一种具体的实现方式中，处理单元703，还用于利用分隔标识线对所述N个集货区的范围进行划分；其中，所述分隔标识线为分隔标识物、光照投射线或发光线条中的任意一种。

进一步地，本实施例提供的装置还可以包括检测单元，用于检测当前确定的N个集货区的范围与之前划分的集货区的范围是否相同，当检测二者之间存在不同时，通过处理单元703，调整至少一个集货区对应的分隔标识线的位置。比如重新划分各个集货区的分隔标识线位置，从而满足当前时刻的动态分配需求。

在具体实现中，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以是前述实施例中的服务器，用于实现前述集货区域的划分方法步骤中的全部或部分。

如图8所示，为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。包括：至少一个处理器110、存储器120和至少一个接口130，此外，还可以包括通信总线140，用于连接上述这些部件。

其中，至少一个处理器110可以是CPU或处理芯片，用于读取并执行存储器120中存储的计算机程序指令，以使至少一个处理器110能够执行前述各个实施例中的方法流程。

存储器120可以为非暂态存储器(non-transitory memory)，其可以包含易失性存储器，例如高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

至少一个接口130包括输入输出接口，以及通信接口，所述通信接口可以是有线或者无线接口，从而实现电子设备与其他设备之间的通信连接。所述输入输出接口可以用于连接外设，比如显示屏、键盘等。

在一些实施方式中，存储器120存储了计算机可读程序指令，当处理器110读取并执行该存储器120中的程序指令时，可实现前述实施例中的一种集货区域的划分方法。

此外，本实施例还提供了一种计算机程序产品，用于存储计算机可读程序指令，该指令被处理器110执行时，可实现前述实施例中的一种集货区域的划分方法。

此外，本实施例还提供一种货物越库管理系统，该系统包括：服务器和至少一个终端设备。其中，服务器可以是前述图8所示的电子设备，至少一个终端设备可以是一种机器人或一种端设备，比如手机、PDA等等。

需要说明的是，在申请中，诸如，第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。

另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种集货区域的划分方法，其特征在于，所述方法包括：

获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积；

根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物；

根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、所述最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将所述整个集货区域划分成N个集货区，N≥1；

其中，所述目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，所述N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个所述集货区对应一个门店的订单任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积，包括：

基于以下任意一种情况，执行所述获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积的步骤；

每间隔一个预设周期；

至少一个门店的订单任务发生变化，且该变化对应的货物所需占用的面积达到一定阈值；

对所述整个集货区域的装载率达到一定阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述货物所需占用的面积，和/或，所述整个集货区域的装载率通过以下方式获取：

利用压力传感器检测所述整个集货区域内的压力，或者，利用摄像头采集的所述整个集货区域内的图片，获取所述货物所需占用的面积和/或所述整个集货区域的装载率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述目标函数处理之后，还包括：输出第一决策变量和第二决策变量；

所述第一决策变量，用于决策每个门店在当前时刻是否启用生产作业；

所述第二决策变量，用于决策每个最小单元格是否启用存储订单容器，且所述最小单元格属于所述N个集货区中的一个。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，经过所述目标函数处理时，所述目标函数还约束：

每个决策启动的生产作业的门店至少被分配一个最小单元格；

和/或，每个决策启用的最小单元格被唯一分配给所述N个集货区中的一个；

和/或，决策启用的、且被分配给同一门店的两个或两个以上最小单元格之间相邻。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，经过所述目标函数处理时，所述目标函数还约束：

每个所述集货区的面积大于等于所述集货区对应的门店的当前订单任务所需的面积。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用分隔标识线对所述N个集货区的范围进行划分；

其中，所述分隔标识线为分隔标识物、光照投射线或发光线条中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测当前确定的N个集货区的范围与之前划分的集货区的范围存在不同时，调整至少一个集货区对应的所述分隔标识线的位置。

9.一种集货区域的划分装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取门店数量，以及每个门店完成当前订单任务所需占用的面积；

确定单元，用于根据整个集货区域的尺寸和每个订单容器的尺寸，确定最小单元格的尺寸和数量，每个所述订单容器用于盛放至少一个订单任务对应的货物；

处理单元，用于根据所述门店数量、每个门店所需占用的所述面积、所述最小单元格尺寸和数量，经过目标函数处理，将所述整个集货区域划分成N个集货区，N≥1；

其中，所述目标函数定义整个集货区域在时间上的存储率最优，所述N个集货区中的每个集货区包含一个或多个最小单元格，每个所述集货区对应一个门店的订单任务。

10.一种电子设备，包括：处理器和存储器，其特征在于，

所述存储器，用于存储计算机可执行指令；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现如权利要求1至8中任一所述的方法。

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