CN117556637A - 一种料箱库穿梭车运行仿真方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运行仿真技术领域，公开了一种料箱库穿梭车运行仿真方法、装置、设备及存储介质，本发明提供的料箱库穿梭车运行仿真方法，通过创建料箱库、穿梭车、货架和物料等仿真模型，并设置对应的仿真参数，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，并进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，实现了根据物流需求或场景优化料箱库穿梭车系统的配置和工作策略，提高系统的效率和运输能力。

Description

一种料箱库穿梭车运行仿真方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及运行仿真技术领域，具体涉及一种料箱库穿梭车运行仿真方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在现有物流系统中，料箱库和穿梭车是在物流和仓储领域广泛应用的设备。料箱库是用于存储和管理物料的设施，通常由货架、货位和存储设备组成。穿梭车则是一种自动化搬运设备，用于在料箱库内进行物料的搬运和存取操作，但传统的料箱库穿梭车系统存在一定的效率和优化方面的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法、装置、设备及存储介质，以解决传统的料箱库穿梭车系统存在一定的效率和优化方面的局限性的问题。

第一方面，本发明提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法，所述方法包括：创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数，所述物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数；基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，所述任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，所述在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，包括：在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

本发明提供的料箱库穿梭车运行仿真方法，通过创建料箱库、穿梭车、货架和物料等仿真模型，并设置对应的仿真参数，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，并进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，实现了根据物流需求或场景优化料箱库穿梭车系统的配置和工作策略，提高系统的效率和运输能力，且通过筛选满足最大承载量大于物料对应的重量需求的穿梭车集合，并从中选择目标穿梭车，可提高穿梭车的利用率。

在一种可选的实施方式中，所述基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合，包括：筛选最大承载量大于入库缓存处的物料对应的重量且最大承载量与物料对应的重量的差值小于预设差值阈值的穿梭车，组成穿梭车集合。

本发明通过基于入库缓存处的物料对应的重量和各穿梭车对应的最大承载量，选择距离物料对应的存放的货架层数最近的穿梭车，既保证了穿梭车的稳定运行，还实现了穿梭车利用最大化，避免了资源的浪费，提高了穿梭车运行的效率。

在一种可选的实施方式中，所述监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，包括：在物料有出库需求时，则判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料同一货架层；控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处。

本发明通过对料箱库穿梭车的精准建模和仿真分析在物料有出库需求时，判断穿梭车与物料的层数是否相同，并可通过提升机装载穿梭车到达物料的存放位置点装载物料，并将物料放置到出库缓存处，使用户能够精准模拟物料的存储和搬运过程，从而优化系统的效率和运输能力。

在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：控制料箱库的输送提升机将物料放置到入库缓存处，或将物料从出库缓存处取出。

在一种可选的实施方式中，所述设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，包括：基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能；基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

本发明通过基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同执行性能，基于性能需求确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，使得用户可根据实际情况调整模型的参数、规则和策略，来适应不同的物流场景和需求。

在一种可选的实施方式中，所述穿梭车任务执行性能为任务执行效率，所述基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能，包括设置物料存放的货架层数范围在一定数量且相邻的层数范围内，控制穿梭车在所述一定数量且相邻的层数范围内执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第一任务执行效率；随机设置物料存放的货架层数，控制穿梭车执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第二任务执行效率，所述基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，包括：比较第一任务执行效率和第二任务执行效率，确定任务执行效率最高对应的物料的最佳仿真参数。

本发明通过设计和实施优化算法，即调整模型的参数、规则和策略，并进行仿真实验，可以验证和评估优化方法的效果和可行性，从而进一步提升料箱库穿梭车系统的工作效率和运输能力。

在一种可选的实施方式中，在FlexSim软件中执行创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数的步骤。

本发明通过将FlexSim软件与自定义模型结合，创造性地解决了传统FlexSim软件在料箱库穿梭车系统建模方面的限制，为物流行业提供了一种新的解决方案。

第二方面，本发明提供了一种料箱库穿梭车运行仿真装置，所述装置包括：

参数模型创建模块，用于创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数，所述物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数；穿梭车运行仿真模块，用于基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，所述任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，所述在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，包括：在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；最优参数确定模块，用于设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的料箱库穿梭车运行仿真方法。

第四方面，本发明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指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的料箱库穿梭车运行仿真方法。

本发明提供的料箱库穿梭车运行仿真方法，通过创建料箱库、穿梭车、货架和物料等仿真模型，并设置对应的仿真参数，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，并进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，实现了根据物流需求或场景优化料箱库穿梭车系统的配置和工作策略，提高系统的效率和运输能力。

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是根据本发明实施例的料箱库穿梭车运行仿真方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的料箱库场景模拟仿真图；

图3是根据本发明实施例的穿梭车模型的示例图；

图4是根据本发明实施例的料箱库穿梭车入库原理示例图；

图5是根据本发明实施例的另一料箱库穿梭车运行仿真方法的流程示意图；

图6是根据本发明实施例的又一料箱库穿梭车运行仿真方法的流程示意图；

图7是根据本发明实施例的料箱库穿梭车出库原理示例图；

图8是根据本发明实施例的料箱库穿梭车运行仿真装置的结构框图；

图9是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

根据本发明实施例，提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法，可用于上述的计算机设备，图1是根据本发明实施例的料箱库穿梭车运行仿真方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数。

其中，物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数。

本发明实施例中可在仿真软件中创建料箱库穿梭车系统中的料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，在仿真软件中，创建如图2所示的料箱库场景模型，包括料箱库、如图3所示的穿梭车、货架、物料和传感器等组件，不作限定，仅作为举例，创建完成各仿真模型后，可在仿真软件中设置各仿真模型的仿真参数，比如料箱库的容量、穿梭车的速度和载重能力、物料的标签参数可包括4个标签：货架组数，用于分配物料在输送线进入任意一个货架组，货架数，用于指定物料进入货架组中的任意一个货架，其中，货架组中的货架数不作限定，可根据实际的物流输送需求和实际应用场景自行设定，本发明实施例以2个货架为例，仅作为举例，物料的标签参数还包括层数，用于指定物料进入货架的任意一层，栏数，用于指定物料进入货架的任意一栏，参数是“duniform(1,10,getstream(current))”，即产生1到10的随机数，也就是物料会随机分配进入货架第1到10栏。虽然产生的是随机数，但时间拉长来看或者产生随机数的数量足够多，每个随机数产生的概率都是接近的，仅作为举例，其中，对仿真软件不作限定，可以是Automod软件等，仅作为举例，本发明实施例中，料箱库的货架每一层均可有存放一辆或多辆穿梭车的位置，在货架的底部或其他地方也可有专门存放穿梭车的停放处，则每一穿梭车对应的仿真参数可包括当前的位置信息，也可包括每一穿梭车对应的最大承载量，不同穿梭车对应的最大承载量可不同，以保证穿梭车的最大化利用，仅作为举例。

步骤S102，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真。

其中，任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，其中，在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点。

本发明实施例在仿真软件中创建各个仿真模型并设置好对应的仿真参数后，即可设置整个料箱库穿梭车系统运行的逻辑规则来控制穿梭车进行物料的装载和运输，比如可设置在入库物料处存在任一物料，也可通过安装在入库缓存处的传感器实时监控是否有货物入库。若检测到有货物入库时，即可触发穿梭车的运输物料入库的任务，可基于安装在入库物料处的重量传感器确定放置在入库物料处的物料的大概重量，并基于每一穿梭车的最大承载量，筛选穿梭车，也可将筛选出来的穿梭车组成穿梭车集合，其中，筛选穿梭车的方式不作限定，比如筛选最大承载量大于物料对应的重量即可，保证穿梭车的稳定传输，仅作为举例，基于物料对应的货架层数，可从穿梭车集合中选择处于空闲状态的且距离物料对应的货架层数距离最近的穿梭车，作为目标穿梭车，可以保证穿梭车运输的效率，如图4所示，检测到货物入库，获取目标穿梭车的使用权，判断目标穿梭车与货物即物料是否在同一层。

本发明实施例若确定目标穿梭车与货物不在同一层，则可控制目标穿梭车到达进入提升机点，并获取提升机的使用权，控制提升机到达目标穿梭车处并装载目标穿梭车，此时可设置延迟指令，保证提升机完全装载目标穿梭车成功，提升机装载目标穿梭车基于物料的标签参数中的层数到达物料货架层，将目标穿梭车归为整个模型子集与提升机脱离，更新目标穿梭车的层数标签，此时也可设置延迟指令，保证目标穿梭车完全与提升机脱离，释放提升机使用权，可将提升机重新放置到提升机点，目标穿梭车与提升机脱离到达取料点即入库缓存处进行物料的装载，此时可设置延迟指令，保证目标穿梭车完全装载物料成功，控制目标穿梭车基于物料的栏数参数移动到对应的栏数，此时可设置延迟指令，保证目标穿梭车成功移动到对应的栏数，基于预先设置的物料参数，判断物料属于哪一个货架，本发明实施例以两个货架为例，若判断物料属于货架一，则控制装载车将物料卸货至货架一，若判断物料属于货架二，则控制装载车将物料卸货至货架二，目标穿梭车卸货完成后，可释放目标穿梭车的使用权，将物料推入货架列表，其中，可根据目标穿梭车当前装载物料的重量来判断是否将所有物料放置到对应的存储位置点，若监控到目标穿梭车当前装载物料的重量为零，即可确定装载车已将所有物料放置到对应的存储位置点，控制目标穿梭车停靠到对应的停车处，在穿梭车放置物料完成后，判断这个一层存放穿梭车的地方是否有空位，如果有空位就将穿梭车放置到空位处，如果判断没有空位，就将穿梭车停放到专门存放穿梭车的停放处，仅作为举例。

本发明实施例若判断目标穿梭车与物料在同一层，则可直接控制目标穿梭车到达取料点并装载物料，基于物料预先设置的标签参数控制目标穿梭车移动到对应的排数即栏数，判断物料属于哪一个货架，并将物料卸货至对应的货架，释放目标穿梭车的使用权，将物料推入至对应的货架列表，详细说明请参见上述实施例，在此不再赘述。

本发明通过对料箱库穿梭车的精准建模和仿真分析在物料有出库需求时，判断目标穿梭车与物料的层数是否相同，并可通过提升机装载目标穿梭车到达物料的存放位置点装载物料，并将物料放置到出库缓存处，使用户能够精准模拟物料的存储和搬运过程，从而优化系统的效率和运输能力。

本发明实施例对监测物料有出库需求的方式不作限定，可根据实际应用场景来设定，比如通过时间控制来控制出货量，入库的物料数量会比出库物料数量略多，在距离上一次控制目标穿梭车运输物料出库的时间已超过一定的时间阈值，则可触发目标穿梭车运输物料出库的任务，此时可获取该需要出库的物料的标签参数，控制目标穿梭车基于该物料的标签参数到达该物料存放的位置点，装载该物料并将该物料运输到出库缓存处，可通过目标穿梭车装载的重量判断目标穿梭车是否成功将物料放置到出库缓存处，若监控到目标穿梭车装载的重量为零，并保持一定的持续时间后，即可确定目标穿梭车成功将物料放置到出库缓存处，此时可控制目标穿梭车停靠到对应的停车处，仅作为举例。

步骤S103，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

本发明实施例基于上述设置的穿梭车的任务规则控制穿梭车任务执行，为了模拟不同的工作负载和场景，可设置仿真模型对应的不同的仿真参数，在仿真软件中对穿梭车任务执行进行多次仿真，评估不同仿真参数对应的穿梭车任务执行性能，基于穿梭车任务执行新能确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，比如设置穿梭车不同的载重能力和相同的运输速度，实时监控入库缓存处已经存放的所有物料的重量，当入库缓存处存放的物料的重量将要达到穿梭车的载重能力，则可控制穿梭车装载入库缓存处存放的物料并将物料放置到对应的存放位置点，统计入库缓存处存放的物料的重量将要达到穿梭车的载重能力的等待时间与穿梭车将物料放置到对应的存放位置点的总共时间，基于对耗费的总共时间最小的需求，可以确定最合适的穿梭车的载重能力，也可基于对资源利用率最大的需求，可选择较大的穿梭车的载重能力，仅作为举例，不作限定，可根据实际应用场景选择最佳的运行仿真参数。

本发明提供的料箱库穿梭车运行仿真方法，通过创建料箱库、穿梭车、货架和物料等仿真模型，并设置对应的仿真参数，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，并进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，实现了根据物流需求或场景优化料箱库穿梭车系统的配置和工作策略，提高系统的效率和运输能力。

在本实施例中提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法，可用于上述的计算机设备，图5是根据本发明实施例的料箱库穿梭车运行仿真方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S501，创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数。其中，物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数。详细请参见图1所示实施例的步骤S101，在此不再赘述。

步骤S502，控制料箱库的输送提升机将物料放置到入库缓存处，或将物料从出库缓存处取出。

本发明实施例的各个料箱库层的输送线调用提升机，货架的每一层前都有入库缓存位于入库提升机接驳，入库提升机根据物料的层数标签，装载物料提升到对应的楼层的入库缓存位进行缓存，穿梭车取物料并将物料放置在物料同一层的出库缓存位防止后，出库提升机接驳将物料取走，仅作为举例。

步骤S503，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真。

其中，任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点。

具体地，上述步骤S503中的基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合，包括：

步骤S5031，筛选最大承载量大于入库缓存处的物料对应的重量且最大承载量与物料对应的重量的差值小于预设差值阈值的穿梭车，组成穿梭车集合。

本发明实施例中可以筛选最大承载量大于入库缓存处的物料对应的重量且大承载量与物料对应的重量的差值小于预设差值阈值的穿梭车，可以实现穿梭车既稳定运行且穿梭车最大化利用，不造成资源的浪费，并将筛选出的穿梭车组成穿梭车集合。

步骤S504，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

具体地，上述步骤S504包括：

步骤S5041，基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能。

步骤S5042，基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

本发明实施例可基于同一仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同的仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能，其中，穿梭车任务执行性能可包括搬运时间、资源利用率、任务完成率等指标，可以基于穿梭车任务执行性能需求比如想要资源利用率达到最大化，则可基于不同的仿真参数对应的仿真结果，选择资源利用率最大对应的仿真参数。

本发明实施例也可对不同的仿真模型设置不同的仿真参数，基于设置好的仿真参数评估穿梭车任务执行性能，模拟不同的工作负载和场景，评估优化算法在不同仿真参数下的效果和性能，与不同的仿真参数进行比较，选择一个应用在实际上最便捷快速效率高的场景，也可根据具体的性能需求和场景对仿真参数进行调整和优化，优化料箱库穿梭车系统的配置和工作策略，来提高系统的效率和运输能力等其他性能，比如想增加减少搬运时间，则可增加穿梭车的运输速度，仅作为举例。

本发明通过基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同执行性能，基于性能需求确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，使得用户可根据实际情况调整模型的参数、规则和策略，来适应不同的物流场景和需求。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S5041和步骤S5042包括：

步骤a1，设置物料存放的货架层数范围在一定数量且相邻的层数范围内，控制穿梭车在一定数量且相邻的层数范围内执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第一任务执行效率。

步骤a2，随机设置物料存放的货架层数，控制穿梭车执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第二任务执行效率。

步骤a3，比较第一任务执行效率和第二任务执行效率，确定任务执行效率最高对应的物料的最佳仿真参数。

本发明实施例为了模拟穿梭车执行更优任务的情况，限制物料的存放位置，设置物料仅在一定数量且相邻的层数范围内进行存放，比如设置物料仅在货架的第1至3层的入库缓存位处存放，因为实际穿梭车在运行过程中，一般不会进行层数跨度过大的任务，因此可将物料仅放置在第1至3层入库缓存位进行模拟，评估料箱库穿梭车的任务执行效率。

本发明实施例的另一组可随机设置物料存放的货架层数，控制穿梭车执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的任务执行效率，即可将两个任务执行效率进行比较，选择两个任务执行效率中效率最高对应的物料的最佳仿真参数。

具体实施例中，在程序中，智能任务的程序优化实现如下：

一组给物料上的层数标签赋值为输送线入库口附近3层的值的随机数，并给物料上的栏数标签赋值为1到10的随机数，模拟穿梭车选择距离更近的物料任务。

另一组给物料上的层数标签赋值为1到3的随机数，给物料上的栏数标签赋值为1到10的随机数，通过进行对照仿真实验，验证程序优化的有效性。

本发明通过设计和实施优化算法，即调整模型的参数、规则和策略，并进行仿真实验，可以验证和评估优化方法的效果和可行性，从而进一步提升料箱库穿梭车系统的工作效率和运输能力。

在本实施例中提供了一种料箱库穿梭车运行仿真方法，可用于上述的计算机设备，图6是根据本发明实施例的料箱库穿梭车运行仿真方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：

步骤S601，创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数。详细请参见图5所示实施例的步骤S501，在此不再赘述。

步骤S602，基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真。

其中，任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务。

具体地，上述步骤S602中的监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，包括：

步骤S6021，在物料有出库需求时，则判断目标穿梭车与物料是否在同一层。

本发明实施例对目标穿梭车的获取不作限定，可根据实际需求自行确定，比如筛选最大承载量大于物料的重量的穿梭车，组成穿梭车集合，再从穿梭车集合中选择距离物料最近且处于空闲状态下的穿梭车作为目标穿梭车，具体的筛选方式请参见上述实施例，在此不再赘述。

如图7所示，本发明实施例检测到物料有出库需求时，可获取目标穿梭车使用权，控制目标穿梭车执行从物料列表拉出物料的任务，判断目标穿梭车是否与需要拉取的物料属于同一层。

步骤S6022，若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料同一货架层。

本发明实施例若判断目标穿梭车与物料不在同一层，则可控制目标穿梭车到达提升机点并获取提升机使用权，控制提升机到达目标穿梭车处，此时可设置延迟指令，保证提升机完全到达目标穿梭车处，并控制提升机装载目标穿梭车，提升机基于物料的标签参数到达物料对应的货架层，将目标穿梭车归为整个模型子集与提升机脱离，此时可设置延迟指令，保证目标穿梭车与提升机完全脱离，目标穿梭车与提升机完全脱离后，即可释放提升机使用权，更新目标穿梭车的层数标签，仅作为举例。

S6023，控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处。

本发明实施例控制目标穿梭车移动到对应的排数即栏数，此时可设置延迟指令保证目标穿梭车到达对应的排数，判断物料属于哪一个货架，本发明实施例以两个货架为例，若确定物料属于货架一，则控制目标穿梭车移动至货架一的物料位置存放点装载物料，装载物料完成后控制目标穿梭车移动至卸货点即出库缓存处，此时可设置延迟指令保证目标穿梭车成功移动至出库缓存处，控制目标穿梭车卸货，卸货完成后释放目标穿梭车的使用权，仅作为举例。

步骤S6024，若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处。

本发明实施例若确定目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车移动到对应的排数，设置延迟指令，保证目标穿梭车成功移动到对应的排数，判断物料属于哪一个货架，若确定物料属于货架二，则控制目标穿梭车到货架二装载物料，转载完成后控制目标穿梭车移动至卸货点，此时可设置延迟指令保证目标穿梭车成功移动至卸货点，控制目标穿梭车卸货，卸货完成后释放目标穿梭车的使用权，仅作为举例。

本发明通过对料箱库穿梭车的精准建模和仿真分析在物料有出库需求时，判断穿梭车与物料的层数是否相同，并可通过提升机装载穿梭车到达物料的存放位置点装载物料，并将物料放置到出库缓存处，使用户能够精准模拟物料的存储和搬运过程，从而优化系统的效率和运输能力。

具体的，本发明实施例在FlexSim软件中执行创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数的步骤。

本发明实施例的仿真软件为FlexSim软件，FlexSim具有很高的灵活性和可定制性，FlexSim软件提供了强大的仿真引擎和高度可配置的建模工具，使用户能够准确模拟和评估物料存储和搬运过程，从而优化系统的效率和运输能力。本发明通过将FlexSim软件与自定义模型结合，创造性地解决了传统FlexSim软件在料箱库穿梭车系统建模方面的限制，为物流行业提供了一种新的解决方案。

步骤S603，设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。详细请参见图5所示实施例的步骤S504，在此不再赘述。

在本实施例中还提供了一种料箱库穿梭车运行仿真装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种料箱库穿梭车运行仿真装置，如图8所示，包括：

参数模型创建模块801，用于创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数，物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数；

穿梭车运行仿真模块802，用于基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，包括：在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；

最优参数确定模块803，用于设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

在一些可选的实施方式中，穿梭车运行仿真模块802包括：

穿梭车集合确定单元，用于筛选最大承载量大于入库缓存处的物料对应的重量且最大承载量与物料对应的重量的差值小于预设差值阈值的穿梭车，组成穿梭车集合。

在一些可选的实施方式中，穿梭车运行仿真模块802包括：

第二层数判断单元，用于在物料有出库需求时，则判断目标穿梭车与物料是否在同一层；

第二层数更改单元，用于若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料同一货架层；

第一物料出库单元，用于控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处；

第二物料出库单元，用于若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处。

在一些可选的实施方式中，料箱库穿梭车运行仿真装置还包括：

提升机拉取物料模块，用于控制料箱库的输送提升机将物料放置到入库缓存处，或将物料从出库缓存处取出。

在一些可选的实施方式中，最优参数确定模块803包括：

性能评估单元，用于基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能；

仿真参数确定单元，用于基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

在一些可选的实施方式中，性能评估单元包括：

第一效率评估子单元，用于设置物料存放的货架层数范围在一定数量且相邻的层数范围内，控制穿梭车在一定数量且相邻的层数范围内执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第一任务执行效率；

第二效率评估子单元，用于随机设置物料存放的货架层数，控制穿梭车执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第二任务执行效率。

在一些可选的实施方式中，仿真参数确定单元包括：

效率比较子单元，用于比较第一任务执行效率和第二任务执行效率，确定任务执行效率最高对应的物料的最佳仿真参数。

上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中的料箱库穿梭车运行仿真装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图8所示的料箱库穿梭车运行仿真装置。

请参阅图9，图9是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图9所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图9中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括输入装置30和输出装置40。处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

输入装置30可接收输入的数字或字符信息，以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置40可以包括显示设备、辅助照明装置（例如，LED）和触觉反馈装置（例如，振动电机）等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器，发光二极管，显示器和等离子体显示器。在一些可选的实施方式中，显示设备可以是触摸屏。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种料箱库穿梭车运行仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数，所述物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数；

基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，所述任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，所述在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，包括：

在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；

在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；

判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；

控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；

若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；

设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合，包括：

筛选最大承载量大于入库缓存处的物料对应的重量且最大承载量与物料对应的重量的差值小于预设差值阈值的穿梭车，组成穿梭车集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，包括：

在物料有出库需求时，则判断目标穿梭车与物料是否在同一层；

若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料同一货架层；

控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处；

若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车到达物料所在的存放位置点装载物料，并将物料放置到对应的出库缓存处。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制料箱库的输送提升机将物料放置到入库缓存处，或将物料从出库缓存处取出。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，包括：

基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能；

基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述穿梭车任务执行性能为任务执行效率，所述基于仿真模型设置不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行仿真，评估不同仿真参数对应的不同穿梭车任务执行性能，包括：

设置物料存放的货架层数范围在一定数量且相邻的层数范围内，控制穿梭车在所述一定数量且相邻的层数范围内执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第一任务执行效率；

随机设置物料存放的货架层数，控制穿梭车执行运输物料的任务，评估料箱库穿梭车的第二任务执行效率；

所述基于穿梭车任务执行性能需求对不同的仿真参数对应的穿梭车任务执行性能进行比较，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数，包括：

比较第一任务执行效率和第二任务执行效率，确定任务执行效率最高对应的物料的最佳仿真参数。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在FlexSim软件中执行创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数的步骤。

8.一种料箱库穿梭车运行仿真装置，其特征在于，所述装置包括：

参数模型创建模块，用于创建料箱库、穿梭车、货架和物料的仿真模型，并设置各仿真模型对应的仿真参数，所述物料的仿真模型对应的仿真参数至少包括存放的货架的层数；

穿梭车运行仿真模块，用于基于预先设置的穿梭车的任务规则，对穿梭车任务执行进行仿真，所述任务规则包括在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，以及监测物料有出库需求时，触发穿梭车运输物料出库的任务，所述在监测入库缓存处存在物料时，触发穿梭车运输物料入库的任务，包括：

在监测到入库缓存处存在物料时，基于入库缓存处的物料对应的重量和各个穿梭车对应的最大承载量，筛选得到穿梭车集合；

在穿梭车集合中选择距离物料对应的存放的货架层数最近的且处于空闲状态的穿梭车，作为目标穿梭车；

判断目标穿梭车与物料是否在同一层；若目标穿梭车与物料不在同一层，控制料箱库的输送提升机装载目标穿梭车到达物料所在的入库缓存处；

控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；

若目标穿梭车与物料在同一层，则直接控制目标穿梭车达到入库缓存处装载物料，并基于物料对应的存放参数将物料放置到对应的存放位置点；

最优参数确定模块，用于设置仿真模型对应的不同的仿真参数，对穿梭车任务执行进行多次仿真，确定最佳的料箱库穿梭车运行仿真参数。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的料箱库穿梭车运行仿真方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的料箱库穿梭车运行仿真方法。