JP2024002199A - 物流倉庫の制御装置、及び物流倉庫の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物品を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することができる物流倉庫の制御装置、及び物流倉庫の制御方法を提供する。【解決手段】経路演算部は、列のうちの一方の端部における第１の端部物品（端部物品１５０ＥＡまたは端部物品１５０ＥＢ）を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品１５０を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理を行う。これにより、経路演算部は、第１の端部物品以外のグループＧについては一つの物品とみなしつつも、第１の端部物品についてはグループＧの物品とは異なる動作を許容した、第２の候補経路情報を演算することができる。そして、経路演算部は、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用することで、より搬送効率の良い搬送経路情報を演算できる。【選択図】図３２

Description

本発明は、物流倉庫の制御装置、及び物流倉庫の制御方法に関する。

従来、物品を保管する物流倉庫として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この物流倉庫は、搬送レーンから物品を搬入して、自動倉庫へ保管する。また、この物流倉庫は、自動倉庫に保管された物品を所定のタイミングで搬送して出庫する。

特開２０１８－８１００８号公報

ここで、自動倉庫には多数の物品が保管される。そのため、制御装置が、物品を入庫するとき、及び物品を出庫するときには、効率のよい搬送経路を演算する必要がある。しかしながら、このような搬送経路の演算は、演算の負荷が膨大になるという問題がある。また、演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することが求められる。

従って、本発明は、物品を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することができる物流倉庫の制御装置、及び物流倉庫の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る物流倉庫の制御装置は、物品を保管する自動倉庫と、並べられた複数の物品を入庫する入庫レーンと、入庫レーンと自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御装置であって、物品が入庫レーン、搬送機、及び自動倉庫の順で移動するとき、物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得部と、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算部と、を有し、移動初期状態において、複数の物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、経路演算部は、列の中の複数の物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、を行い、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用する。

物流倉庫の制御装置において、物品情報取得部は、物品が入庫レーン、搬送機、及び自動倉庫の順で移動するとき、物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する。また、経路演算部は、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する。この場合、経路演算部は、物品の移動初期状態と、物品完了状態との間において、どのような搬送経路にて移動するべきかを演算することができる。このとき、経路演算部は、制約条件に基づく基準論理式を満たすように演算することで、搬送経路において制約される動作などを、基準論理式を演算することで容易に排除することができる。その結果、経路演算部は、少ない演算の負荷にて、適切な搬送経路を演算することができる。更に、経路演算部は、列の中の複数の物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理を行う。これにより、経路演算部は、連続して並ぶ複数の物品を一つの第１の統合物品として扱うことで、少ないフェーズで物品を物品完了状態とすることができる第１の候補経路情報を演算することができる。しかし、連続して並ぶ複数の物品のうち、列の端部の端部物品については、列の中の他の物品とは異なる動作を許容したほうが、搬送機の動作が少ない経路を作成することができる場合がある。従って、経路演算部は、列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理を行う。これにより、経路演算部は、第１の端部物品以外のグループについては一つの物品とみなしつつも、第１の端部物品についてはグループの物品とは異なる動作を許容した、第２の候補経路情報を演算することができる。そして、経路演算部は、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用することで、より搬送効率の良い搬送経路情報を演算できる。以上より、物品を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することができる。

列は連続する三つ以上の物品を含み、経路演算部は、第２の処理において、列のうちの他方の端部における第２の端部物品を分離し、第１の端部物品及び第２の端部物品以外の列の中の物品を含むグループを一つの物品とみなして第２の候補経路情報を演算してよい。これにより、経路演算部は、列の両端の端部物品の動作の制約を無くした状態で第２の候補経路情報を演算することができる。

列は連続する三つ以上の物品を含み、グループは、第１の端部物品以外の列の中の物品を全部まとめた一つの第２の統合物品で構成されてよい。この場合、経路演算部は、一方の端部の第１の端部物品のみの動作の制約を無くし、それ以外の物品は全てまとめた状態で、第２の候補経路情報を演算することができる。

列は連続する二つの物品で構成され、グループは、第１の端部物品以外の一つの物品で構成されてよい。この場合、経路演算部は、列が二つの物品で構成される場合は、両者をまとめた第１の候補経路情報と、両者を分けた第２の候補経路情報とを演算することができる。

本発明の一態様に係る物流倉庫の制御方法は、物品を保管する自動倉庫と、並べられた複数の物品を入庫する入庫レーンと、入庫レーンと自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御方法であって、物品が入庫レーン、搬送機、及び自動倉庫の順で移動するとき、物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得ステップと、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算ステップと、を有し、移動初期状態において、複数の物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、経路演算ステップでは、列の中の複数の物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、が行われ、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方が搬送経路情報として採用される。

この物流倉庫の制御方法によれば、上述の制御装置と同様な作用・効果を得ることができる。

本発明によれば、物品を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置を備える物流倉庫を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係る物流倉庫の構成を示す概略構成図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 本実施形態に係る制御装置のブロック構成図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 （ａ）はフェーズと移動方向の関係を示す図であり、（ｂ）は物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 （ａ）は論理式の具体的な内容を例示する図であり、（ｂ）（ｃ）は物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 物流倉庫をモデル化した図である。 論理式の具体的な内容を例示する図である。 制御装置の処理内容を示すフローチャートである。 （ａ）は、第１の処理における物品の分け方であるパターンＡ１を示す図であり、（ｂ）は、第２の処理における物品の分け方であるパターンＡ２を示す図である。 （ａ）は、第１の処理における物品の分け方であるパターンＢ１を示す図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、第２の処理における物品の分け方であるパターンＢ２，Ｂ３，Ｂ４を示す図である。 連続した三つの物品が移動初期状態にある様子をモデル化した図である。 第１の候補経路情報の一例をモデル化した図である。 第１の候補経路情報の一例をモデル化した図である。 第２の候補経路情報の一例をモデル化した図である。 第２の候補経路情報の一例をモデル化した図である。 経路演算部の処理内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る制御装置を備える物流倉庫１を示す概略側面図である。図１に示すように、物流倉庫１は、複数の物品１５０を入庫して保管し、保管された各物品１５０のうち、出庫すべきものを出庫可能なシステムである。物流倉庫１は、自動倉庫１００と、出庫エレベータ１０４（搬送機）と、入庫エレベータ１０５（搬送機）と、出庫レーン１２１（搬送レーン）と、入庫レーン２１（搬送レーン）と、を備える。自動倉庫１００は、物品１５０を保管する倉庫である。自動倉庫１００は、倉庫本体部１０１と、出庫渡り通路１０２と、入庫渡り通路１０３と、を備える。倉庫本体部１０１は、複数段の棚１１０を有している。棚１１０は、倉庫本体部１０１の一方側の端部から他方側の端部へ延在している。棚１１０では、移載装置１１１にて、入庫経路から出庫経路への物品の移載動作が行われる。入庫渡り通路１０３は、倉庫本体部１０１の一方側の端部に設けられ、各段の棚１１０に対して物品１５０を入庫する機構である。出庫渡り通路１０２は、倉庫本体部１０１の他方側の端部に設けられ、各段の棚１１０から物品１５０を出庫する機構である。入庫エレベータ１０５は、入庫レーン２１から入庫される物品１５０を上下させて、所望の棚１１０に対応する段の入庫渡り通路１０３へ物品１５０を供給する。出庫エレベータ１０４は、出庫対象となる物品１５０を棚１１０及び出庫渡り通路１０２から受け取り、図示しない出庫口へ昇降させる。出庫エレベータ１０４から出庫された物品１５０は、出庫レーン１２１へ搬出される。

図２は、本発明の実施形態に係る制御装置１０を備える物流倉庫１の構成を示す概略構成図である。以降の説明においては、入庫エレベータ１０５、及び出庫エレベータ１０４を単に「搬送機２２」と称する場合がある。図２は、物流倉庫１のうち、入庫側の構成を示す。なお、物流倉庫１の出庫側は、物品１５０の流れが自動倉庫１００、搬送機２２（出庫エレベータ１０４）、出庫レーン１２１で流れていく点以外は入庫側と同様な構成を有するため、説明を省略する。図２に示すように、物流倉庫１は、物品１５０を搬送する搬送系２と、搬送系２を制御する制御装置１０と、を備える。搬送系２は、入庫レーン２１と、搬送機２２と、自動倉庫１００のコンベア２３と、を備える。このうち、搬送機２２は、前述の入庫エレベータ１０５を構成する機器である。入庫レーン２１は、物品１５０を水平に搬送して搬送機２２へ受け渡す装置である。入庫レーン２１は、搬送機２２の所定の段に対して設けられている。コンベア２３は、自動倉庫１００の各階において、搬送機２２から物品を受け取って水平に搬送する装置である。コンベア２３は、入庫渡り通路１０３の各階（ここでは四階）に設けられる。

搬送機２２は、水平方向移動手段（例えばコンベア）と、上下移動手段と、を備え、物品１５０を上下方向及び水平方向に移動させる装置である。入庫される物品１５０のそれぞれには、搬送先である目的階が紐づけされている。これにより、搬送機２２は、各物品１５０を入庫渡り通路１０３における目的階へ移動させる。なお、図では、「ｎ階」を目的地とした物品１５０に対して、「ｎ」の数字が付されている。以降の図においても同様である。また、以降の説明では、ｎ階を目的地とした物品１５０を「ｎ階への物品」と称する場合がある。

搬送機２２は、隣り合う複数の搬送箱２２ａを交互に昇降しつつ、物品１５０を水平方向（横方向）に移動させることで垂直搬送を行う垂直搬送機である。搬送機２２は、交互動作式の昇降装置であり、入庫レーン２１側の搬送棚２２Ａと、コンベア２３側の搬送棚２２Ｂと、を有している。搬送棚２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ「自動倉庫の階数＋一階」分の段数の収容可能エリアＣＥを有している。そして、「自動倉庫の階数」分の段数（ここでは四段）で連続した搬送箱２２ａを有している。連続した搬送箱２２ａは、同時に上下移動する。連続した搬送箱２２ａが下側へ移動すると、下から順に一段目から四段目の収容可能エリアＣＥに各搬送箱２２ａが配置される。連続した搬送箱２２ａが上側へ移動すると、下から順に二段目から五段目の収容可能エリアＣＥに各搬送箱２２ａが配置される。なお、以降の説明において、単に段数について述べた場合、特に注意が無い限り、下からカウントした段数を示すものとする。また、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａと搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａは、交互に上下移動する。すなわち、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａが上側へ移動すると、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａが下側へ移動する。これにより、搬送棚２２Ａ中の物品１５０を一段上昇させることができる（動作Ｍ１参照）。また、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａが下側へ移動すると、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａが上側へ移動する。これにより、搬送棚２２Ｂ中の物品１５０を一段上昇させることができる。また、同じ段数において、搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａと搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａとの間にて、物品１５０を水平方向に移動させることができ、相互に物品１５０の受け渡しと受け取りを行うことができる（動作Ｍ２参照）。また、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａから目的の階数のコンベア２３へ物品１５０を受け渡すことができる（動作Ｍ３参照）。

本実施形態では、下から二段目の収容可能エリアＣＥに対して入庫レーン２１が設けられ、下から一段目～四段目の収容可能エリアＣＥに対して四つのコンベア２３が設けられる。なお、図２において収容可能エリアＣＥの中で「Ｓ１」「Ｓ２」と示された箇所は、搬送棚２２Ａ，２２Ｂが昇降動作をするために設けられたスペースである。ただし、収容可能エリアＣＥ、入庫レーン２１、及びコンベア２３との位置関係は特に限定されるものではなく、物流倉庫１の構成に応じて、適宜設定されてよい。なお、本実施形態では、入庫レーン２１が接続される自動倉庫１００の階層に２つ以上連続で物品１５０を搬送するときになるため、入口階と目的階は同じになる。

以降の説明においては、物流倉庫１を図３のようにモデル化して示す場合がある。搬送機２２の搬送箱２２ａが一つの四角形で示されている。なお、各物品１５０は、干渉物がないかぎり、水平方向に同時動作が可能である。垂直動作としては、搬送機２２の搬送棚の垂直動作中は、搬送機２２内の物品１５０は動作不可である。搬送機２２の垂直動作中は、入庫レーン２１及びコンベア２３は水平動作可能である。なお、以降の説明においては、搬送棚２２Ａを「右側（Ｒ）の搬送棚」と称し、搬送棚２２Ｂを「左側（Ｌ）の搬送棚」と称する場合がある。図３（ａ）のように左側の搬送棚２２Ｂが上がっている状態を「左側搬送棚上昇状態」と称し、図３（ｂ）のように右側の搬送棚２２Ａが上がっている状態を「右側搬送棚上昇状態」と称する場合がある。また、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの各搬送箱２２ａには、下から順に「０，１，２，３」という識別番号が付されている。図においては、当該識別番号は、搬送箱２２ａの中に円で囲まれた数字にて示されている。

次に、図４を参照して、制御装置１０のブロック構成について説明する。図４は、本実施形態に係る制御装置１０のブロック構成図である。制御装置１０は、搬送系２を制御するユニットである。制御装置１０は、物流倉庫１を統括的に管理するＥＣＵ[ElectronicControl Unit]を備えている。ＥＣＵは、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]のほか、ＣＡＮ［Controller Area Network］などの通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵでは、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。制御装置１０は、動作制御部１１、物品情報取得部１２と、経路演算部１３と、を備える。

動作制御部１１は、経路演算部１３で演算した搬送経路に基づいて、各物品１５０が搬送されるように、物流倉庫１の搬送動作を制御するユニットである。動作制御部１１は、搬送系２に制御信号を送信することによって搬送動作を制御する。動作制御部１１は、搬送系２の入庫レーン２１、搬送機２２、及びコンベア２３の各駆動部へ制御信号を送信することで、各駆動部を動作させる。

物品情報取得部１２は、物品１５０が入庫レーン２１、搬送機２２、及び自動倉庫１００の順で移動するとき、または自動倉庫１００、搬送機２２、及び出庫レーン１２１の順で移動するとき、物品１５０の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する。移動初期状態とは、図５（ａ）に示すように、搬送対象となる物品１５０が入庫レーン２１に存在している状態である。また、移動完了状態とは、図５（ｂ）に示すように、搬送対象となる物品１５０が自動倉庫１００全て搬送された状態である。物品情報は、入庫時における、入庫レーン２１に存在する物品１５０の目的地の階数、各階数に対する物品１５０の個数、及び入庫順序などの情報を含む。また、物品情報は、自動倉庫１００からどの階数から何個の物品１５０を出庫するかなどの情報、及びそれらの出庫順序などの情報を含む。

経路演算部１３は、物品状態情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算するユニットである。経路演算部１３は、搬送系２における、各物品１５０の搬送経路を探索する。ここで、図５（ａ）に示す移動初期状態と移動完了状態との間では、搬送系２は、各物品１５０の水平移動、及び垂直移動を同時に行い、各動作を組み合わせることによって、各物品１５０の目的地まで搬送する。このとき、制御装置１０は、複数の物品を搬送系２における動作的制限下において、互いの物品１５０が干渉しないように、且つ、速やかに仕分けできるように、物品１５０を移動させる。この際、経路演算部１３は、各物品１５０が搬送系２内にてどのような経路を通って、目的地まで到達するかを演算する。経路演算部１３は、所定個数の物品１５０を搬送系２の各部位を探索ノードとして、最短経路探索手法などを用いて各物品１５０の経路を探索する。

ここで、経路演算部１３は、制約条件を充足可能性判定問題（ＳＡＴ問題：Ｓａｔｉｓｆｉａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｂｌｅｍ）として定義する。ＳＡＴ問題は、命題変数を含む理論式に対し、その理論式を真にするような命題変数への値の割り当てが存在するかを決定する問題である。ＳＡＴ問題は、決定問題を解くこと、すなわち制約を満たす解があるか否かを求めることである。例えば、「搬送機２２の搬送棚２２Ａ，２２Ｂの上下動五回以下で全ての物品１５０が目的階に到着できるか？」という問題に対して、「はい。具体的なスケジュールは～です。」という回答が出される。基準論理式は物品１５０の移動に関する移動制約、物品の初期状態に関する初期制約、及び物品１５０の目的地への到達に関する到着制約を含む。

また、経路演算部１３は、取得される複数の搬送経路情報を、充足性最大化問題（ＭａｘＳＡＴ問題：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓａｔｉｓｆｉａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｂｌｅｍ）として定義する。ＭａｘＳＡＴ問題は、入力として与えられる節集合に対して、充足する節の数が最大となる変数割合を求める問題である。ＭａｘＳＡＴ問題は、最適化問題を解くこと、すなわち制約を満たす最適解を求めることである。例えば、例えば、「全ての物品１５０が目的階に到着する最短時間は？」という問題に対して、「１０秒です。具体的なスケジュールは～です。」という回答が出される。経路演算部１３は、全てのハード節を満たし、かつ、充足するソフト節の重みの和が最大になる解、及び、全てのハード節を満たし、かつ、充足されないソフト節の重みの和が最小になる解の少なくとも一方を演算する。ハード節とは、必ず満たさなければならない節である。ソフト節とは、できるだけ満たして欲しい節であって、その度合いが重み（正の整数）で表される。

［説明の準備］
まず、ＳＡＴ問題、及びＭａｘＳＡＴ問題の制約条件について説明する前に、用語について説明する。以降は、ＳＡＴ問題、及びＭａｘＳＡＴ問題の共通事項として説明する。「制約」は、節の集合で表現される。「節（ｃｌａｕｓｅ）」は、リテラルの論理和であり、以下の式（１）で示される。「リテラル（ｌｉｔｅｒａｌ）」は、論理変数、またはその否定であり、式（２）で示される。「変数（ｖａｒｉａｂｌｅ）は「Ｔｒｕｅ（真）」か「Ｆａｌｓｅ（偽）」の値を取るものであり、Ｔｒｕｅを「１」、Ｆａｌｓｅを「０」と見なす場合もある。本明細書では、節の代用として、式（３）、式（４）及び式（５）を用いるものとする。なお、式（３）は、式（６）のようにも示される。

式（３）及び式（６）は、「現在の状態でａ_１からａ_ｍの全てが成り立っていれば、ｃ_１からｃ_ｎの何れかが成り立っていなければならない。」と解釈される。式（３）及び式（６）を用いて、例えば、「物品が右側の搬送棚のＸＸにあるなら（それぞれのａを意味する）、次の状態では、そこに止まっているか、左側の搬送棚のＹＹにある（それぞれのｃを意味する）。」などを示すことができる。式（４）は、「ｌ_１からｌ_ｎのうち、Ｔｒｕｅとなるのは、たかだか一つ」と解釈される。ｌ_１からｌ_ｎが全てＦａｌｓｅの場合は、式（４）の左辺は「０」となる。すなわち、式（４）の左辺は「１」か「０」となる。式（４）を用いて、例えば「搬送棚の各搬送箱（各搬送箱がｌを意味する）に入る、ある物品は、たかだか一つ。」などを示すことができる。これは、同じ搬送箱２２ａに同じ時刻に同じ物品１５０が存在してはいけないことを意味する。ある物品１５０が何れの搬送箱２２ａにも入らなければ、式（４）の左辺は「０」となる。式（５）は、「ｌ_１からｌ_ｎのうち、Ｔｒｕｅとなるのは、丁度一つ」と解釈される。式（５）を用いて、例えば「ある物品は、入庫レーン、搬送棚、目的階（各場所がｌを意味する）の何れかに必ず存在している。」などを示すことができる。なお、以降の説明では、制約条件を説明する際に単に「入口」と称した場合、入庫レーン２１を意味するものとする。また、制約条件を説明する際に単に「荷物」と称した場合、物品１５０を意味するものとする。

［ステップとフェーズ］
本説明では、物流倉庫１の初期状態は、図３（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂが上がって、右側の搬送棚２２Ａが下がっている状態であるものとする。経路演算部１３は、物品１５０の横方向への移動を可能とする３フェーズの動作、及び搬送機２２の１回の昇降動作を１ステップとして、演算を行う。経路演算部１３は、「３フェーズ・１ステップ」の動作を基本動作として、当該動作を繰り返し行うものとする。図６に示すように、１フェーズ毎に、物品１５０が隣の位置へ水平移動（横方向への移動）し得る。なお、１フェーズで水平移動が行われる荷物の数は特に限定されず、荷物の水平移動が一つも行われなくともよい。なお、経路演算部１３は、水平移動が行われないフェーズについては、後の演算で搬送経路の演算の際に時間を割り振ることなく省略すればよい。３フェーズが終了するとステップが切り替わる。ステップが切り替わるタイミングでは、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの「左側搬送棚上昇状態（図３（ａ）参照）」と「右側搬送棚上昇状態（図３（ｂ）参照）」との間の切り替えが行われる。なお、このような繰り返しの基本動作は、本願発明者らが、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの切替動作が連続で発生しても物品１５０の移動は進行しないものであるのに対し、物品１５０の水平移動は、連続で行われても物品１５０の移動は進行する点を見出したことによるものである。また、本願発明者らは、水平移動も４回以上連続で行っても、（例外を除き）物品１５０の移動は進行しないため、１ステップの中のフェーズ数として適切な数である３を採用した。なお、フェーズ数が３である理由は、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの中の垂直移動が行われない間（１ステップの間）の水平移動としては、右移動は最大１回、左移動は（例外を除き）最大２回であるため、その合計値３とした。

ステップとフェーズを示すための変数について説明する。以下に示される（７）は「ｉ番目の荷物が、ステップｔのフェーズｐに入口に並んでいる」ことを示す変数である。（８）は「ｉ番目の荷物が、ステップｔのフェーズｐには目的階にある」ことを示す変数である。（９）は「ｉ番目の荷物が、ステップｔのフェーズｐに左側の搬送棚の搬送箱ｊにある」ことを示す変数である。なお、搬送箱２２ａを識別する「ｊ」は、図３において円の中に示された識別番号である。（１０）は「ｉ番目の荷物が、ステップｔのフェーズｐに右側の搬送棚の搬送箱ｊにある」ことを示す変数である。「ステップｔのフェーズｐ」を時刻を示す「（ｔ，ｐ）」と略して、以降の説明で用いる場合がある。なお、添数は「０オリジン」である。また、開始時は「ステップ０、フェーズ０」である。従って、（ｔ，ｐ）は「（０，０）→（０，１）→（０，２）→（１，０）→（１，１）→…」のように遷移する。なお、ステップｔの切り替わりのタイミングにて、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの切替動作が行われる。ステップｔが偶数であれば「左側搬送棚上昇状態（図３（ａ）参照）」にあり、ステップｔが奇数であれば「右側搬送棚上昇状態（図３（ｂ）参照）」にあることが示される。（ｔ，ｐ）の遷移を表現するために、（１１）に示す変数を採用する。（１１）は、（ｔ，ｐ）の次のステップ及びフェーズを返す変数である。具体的に、（１１）の変数は、図７（ａ）に示す内容を示す。

［入口制約］
入口（すなわち入庫レーン２１）に関する制約条件について説明する。基準論理式は、初期状態に関する初期制約として、入口制約を示す式（１２）及び式（１３）の論理式を含む。式（１２）は、「荷物ｉが（ｔ,ｐ）に入口に並んでいれば、それ以前にも並んでいる」と解釈される。式（１３）は、「荷物ｉが(ｔ,ｐ)に入口に並んでいれば、荷物ｉ＋１も並んでいる」と解釈される。式（１２）の具体的な内容を図７（ｂ）に示す。式（１３）の具体的な内容を図７（ｃ）に示す。なお、「Ｍ」は、搬送棚２２Ａ,２２Ｂの上下動の最大値を意味する。以降の説明においても、「Ｍ」の意味は同様である。

［目的階制約］
自動倉庫１００の目的階に関する制約条件について説明する。基準論理式は、物品の目的階（目的地）への到着に関する到着制約として、目的階制約を示す式（１４）の論理式を含む。式（１４）は、「荷物ｉが（ｔ,ｐ）に目的階に到着していれば、それ以降もそのまま」と解釈される。式（１４）の具体的な内容を図８（ａ）に示す。

［搬送棚の搬送箱制約］
搬送棚２２Ａ,２２Ｂの搬送箱２２ａに関する制約条件について説明する。基準論理式は、物品の移動に関する移動制約として、搬送箱制約を示す式（１５）及び式（１６）の論理式を含む。式（１５）は、「（ｔ，ｐ）において、左側の搬送棚の搬送箱ｊには二つ以上の荷物が入ることはない」と解釈される。式（１６）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊには二つ以上の荷物が入ることはない」と解釈される。なお、「Ｎ」は荷物の個数を意味する。以降の論理式においても同様である。式（１７）は（ｔ,ｐ）が取り得る値の範囲を示す。

［荷物の存在制約］
荷物が搬送系２の中の何れかに存在していることに関する制約条件について説明する。基準論理式は、移動制約として、荷物が移動している過程における荷物の存在についての存在制約を示す式（１８）の論理式を含む。式（１８）は、「（ｔ，ｐ）において、荷物ｉは、入口に並んでいる、搬送棚の中にある、目的階に到達している、の何れかである」と解釈される。式（１９）は（ｔ,ｐ）が取り得る値の範囲を示す。

［補助関数（搬送箱の位置）］
搬送棚２２Ａ，２２Ｂの搬送箱２２ａの関係を示す補助関数を設定する。以下に示される（２０）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊから移動可能な左側の搬送棚の搬送箱」を示す補助関数である。以下に示される（２１）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊから移動可能な右側の搬送棚の搬送箱」を示す補助関数である。以下に示される（２２）は、「ステップｔで入口階に止まっている左側の搬送棚の搬送箱」を示す補助関数である。以下に示される（２３）は、「ステップｔで入口階に止まっている右側の搬送棚の搬送箱」を示す補助関数である。

補助関数（２０）の具体的な内容を図９（ａ）に示す。補助関数（２１）の具体的な内容を図９（ｂ）に示す。補助関数（２２）の具体的な内容を図９（ｃ）に示す。補助関数（２３）の具体的な内容を図９（ｄ）に示す。ステップｔが偶数であれば「左側搬送棚上昇状態（図３（ａ）参照）」にある。従って、右側の搬送棚２２Ａの搬送箱２０ａと、左側の搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａとの関係は、図３（ａ）に示される。また、入口階である２階に止まっている搬送棚２２Ａ，２２Ｂの搬送箱２２ａについては、図３（ａ）に示されるように、右側の搬送棚２２Ａが「識別番号１」で、左側の搬送棚２２Ｂが「識別番号０」である。ステップｔが奇数であれば「右側搬送棚上昇状態（図３（ｂ）参照）」にある。従って、右側の搬送棚２２Ａの搬送箱２０ａと、左側の搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａとの関係は、図３（ｂ）に示される。また、入口階である２階に止まっている搬送棚２２Ａ，２２Ｂの搬送箱２２ａについては、図３（ｂ）に示されるように、右側の搬送棚２２Ａが「識別番号０」で、左側の搬送棚２２Ｂが「識別番号１」である。

［移動制約（入口）］
荷物が入口に並んでいる場合の荷物の移動に関する制約条件について説明する。基準論理式は、移動制約として、入口側の荷物の移動制約を示す式（２４）の論理式を含む。式（２４）は、「荷物ｉが(ｔ，ｐ)に入口に並んでいれば、次のフェーズｎｅｘｔ（ｔ，ｐ）では右側の搬送棚にいるか、そのまま入口に並んでいる」と解釈される。式（２４）の具体的な内容を図８（ｂ）に示す。

［移動制約（搬送棚）］
荷物が搬送棚２２Ａ，２２Ｂにある場合の荷物の移動に関する制約条件について説明する。ここで、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの移動制約の基本条件について説明する。３フェーズのうち、最初の２フェーズは左移動が行われ、最後のフェーズは右移動が行われる条件を設定する。具体的なフェーズと移動方向の関係を図１０（ａ）に示す。このような条件を設定することで、図１０（ｂ）に示すように、各荷物Ａ，Ｂが水平移動をしているときに、搬送棚２２Ｂの荷物Ａと搬送棚２２Ａの荷物Ｂとが、次のフェーズで一気に入れ替わるような動作を排除することが可能となる。基準論理式は、移動制約として、右側の搬送棚２２Ａの移動できない搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（２５）及び式（２６）の論理式を含む。式（２５）は、「荷物ｉが、ｔが偶数である(ｔ，ｐ)に右側の搬送棚の搬送箱「０」にあるとき、次のフェーズｎｅｘｔ（ｔ，ｐ）では、同じ搬送箱「０」にある」と解釈される。式（２６）は、「荷物ｉが、ｔが奇数である(ｔ，ｐ)に右側の搬送棚の搬送箱「３」にあるとき、次のフェーズｎｅｘｔ（ｔ，ｐ）では、同じ搬送箱「３」にある」と解釈される。式（２５）及び式（２６）の具体的な内容を図１１（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０」の一番下の搬送箱２２ａは、他の搬送箱２２ａ、自動倉庫１００、入庫レーン２１とも隣接しない（図１１（ｂ）参照）。ｔが奇数の場合、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号３」の一番上の搬送箱２２ａは、他の搬送箱２２ａ、自動倉庫１００、入庫レーン２１とも隣接しない（図１１（ｃ）参照）。従って、それらの「識別番号１，３」の搬送箱２２ａに配置された荷物は、次のフェーズではいずれの場所にも移動することができず、その場に留まる。

基準論理式は、移動制約として、右側の搬送棚２２Ａの入口階以外の左移動可能とする搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（２７）及び式（２８）の論理式を含む。式（２７）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、左側へ移動する、または同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（２８）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（２７）及び式（２８）の具体的な内容を図１２（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図１２（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号２，３」の搬送箱２２ａが、入口階である２階以外の左移動できる搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１２（ｃ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１，２」の搬送箱２２ａが、入口階である２階以外の左移動できる搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、右側の搬送棚２２Ａの入口階で止まっている搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（２９）、式（３０）、及び式（３１）の論理式を含む。式（２９）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、左側へ移動する、または同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３０）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、直前もそこにいたら、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３１）は、「右側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、直前はそこにいなかったら、左側へ移動する、または同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。ｔが偶数の場合、図１３（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、入口階である２階に止まってる搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１２（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、入口階である２階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの移動できない搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（３２）の論理式を含む。式（３２）は、「荷物ｉが、ｔが偶数である(ｔ，ｐ)に左側の搬送棚の搬送箱「３」にあるとき、次のフェーズｎｅｘｔ（ｔ，ｐ）では、同じ搬送箱「３」にある」と解釈される。式（３２）の具体的な内容を図１４（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号３」の一番上の搬送箱２２ａは、他の搬送箱２２ａ、自動倉庫１００、入庫レーン２１とも隣接しない（図１４（ｂ）参照）。従って、「識別番号３」の搬送箱２２ａに配置された荷物は、次のフェーズではいずれの場所にも移動することができず、その場に留まる。なお、ｔが奇数の場合、左側の搬送棚２２Ｂには、移動出来ない搬送箱２２ａは存在しない（図１４（ｃ）参照）。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの目的階の搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（３３）、式（３４）、及び式（３５）の論理式を含む。式（３３）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、左側へ移動する、または同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３４）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、直前もそこにいたら、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３５）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、直前はそこにいなかったら、左側へ移動する、または同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。ｔが偶数の場合、図１５（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが、目標階に止まってる搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１５（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２，３」の搬送箱２２ａが、目標階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの目的階ではない階で止まっている搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（３６）の論理式を含む。式（３６）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、または（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するとき、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３６）の具体的な内容を図１６（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図１６（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが、目的階ではない階に止まってる搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１６（ｃ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２，３」の搬送箱２２ａが、目的階ではない階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの目的階ではない階であって、右側への移動が不可能な階に止まっている搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（３７）の論理式を含む。式（３７）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３７）の具体的な内容を図１７（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図１７（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂには、目的階ではなく、右側への移動が不可能な階は存在しない。ｔが奇数の場合、図１７（ｃ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、目的階ではなく、右側への移動が不可能な搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの目的階ではない階であって、右側への移動が可能であって、入口階ではない階に止まっている搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（３８）及び式（３９）の論理式を含む。式（３８）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、フェーズ０にそこに居なかったら、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３９）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、フェーズ０にそこに居たら、右側へ移動するか、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（３８）及び式（３９）の具体的な内容を図１８（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図１８（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号１，２」の搬送箱２２ａが、目的階ではなく、右側への移動が可能で、入口階ではない搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１８（ｃ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号２，３」の搬送箱２２ａが、目的階ではなく、右側への移動が可能で、入口階ではない搬送箱２２ａに該当する。

ここで、以下に示す（４０）は、「右側の搬送棚の入口階の搬送箱ｊに荷物が入っている（ｐ＝２）」ことを示す補助変数である。当該補助変数を用いて、ド・モルガンの法則に基づいて、右側の搬送棚２２Ａの入口階の２階である搬送箱２２ａに荷物が入っていることは、式（４１）及び式（４２）で示される。ｔが偶数の場合、図１９（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、入口階の搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１９（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、入口階の搬送箱２２ａに該当する。

基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚２２Ｂの目的階ではない階であって、右側への移動が可能であって、入口階に止まっている搬送箱に配置された荷物の移動制約を示す式（４３）、式（４４）、及び式（４５）の論理式を含む。式（４３）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、フェーズ０にそこに居なかったら、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（４４）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、フェーズ０にそこに居たら、右隣の搬送箱が空なら、右側へ移動するか、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。式（４５）は、「左側の搬送棚の搬送箱ｊにある荷物ｉは、（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するとき、フェーズ０にそこに居たら、右隣の搬送箱に何かあれば、同じ搬送箱ｊに留まる」と解釈される。ｔが偶数の場合、図２０（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、目的階ではなく、右側への移動が可能で、入口階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図２０（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、目的階ではなく、右側への移動が可能で、入口階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。

［初期制約と到着制約］
初期制約について説明する。以下に示される（４６）は、「最初に全ての荷物は入口に並んでいる」ことを示すため、Ｔｒｕｅとなる。到着制約について説明する。以下に示される（４７）は、「Ｍ回の搬送棚の上下動の後、全ての荷物は目的階に到着していなければならない」ことを示すため、Ｔｒｕｅとなる。

［二階行きの荷物が連続している場合］
入口階と目的階が同じ荷物が連続して搬送機２２を通過する場合、搬送機２２を素通りするために、（例えば荷物が２個の場合）４フェーズ必要である。例えば、図２１（ａ）に示すように、手前側の荷物は３フェーズの水平移動で目的階である２階に到着できるが、後側の荷物は４フェーズの水平移動を行わなくては目的階に到着できない。このように、３フェーズ１ステップでは、このような素通りがスケジューリングされない。従って、経路演算部１３は、連続した複数の荷物を一つの荷物とみなす。図２１（ｂ）に示すように、経路演算部１３は、二つの荷物を「１５０Ｂ」で示すような一つの荷物とみなす。この場合、「１５０Ｂ」は、３フェーズの水平移動で目的階に到着できる。なお、まとめる荷物の数は特に限定されず、三つ以上の荷物をまとめてもよい。

［移動制約（入口）］
基準論理式は、移動制約として、入口での移動制約を示す式（４８）、式（４９）、及び式（５０）の論理式を含む。式（４８）は、「入口の荷物ｉはフェーズ０の時にのみ右側の搬送棚に移動できる」と解釈される。式（４９）は、「入口の荷物ｉはフェーズ１の時、そのまま入口に止まる」と解釈される。式（５０）は、「入口の荷物ｉはフェーズ２の時、そのまま入口に止まる」と解釈される。

［移動制約（右側の搬送棚）］
基準論理式は、移動制約として、右側の搬送棚の入口階の搬送箱での移動制約を示す式（５１）及び式（５２）の論理式を含む。式（５１）は、「右側の搬送棚の入口階の搬送箱の荷物ｉは、ｔが偶数で（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するときは、必ず左側の搬送棚へ移動する」と解釈される。式（５１）は、「右側の搬送棚の入口階の搬送箱の荷物ｉは、ｔが奇数で（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するときは、必ず左側の搬送棚へ移動する」と解釈される。なお、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、または（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するときは「制約なし」となる。ｔが偶数の場合、図１９（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、入口階の搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１９（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、入口階の搬送箱２２ａに該当する。

［移動制約（左側の搬送棚）］
基準論理式は、移動制約として、左側の搬送棚の目的階及び入口階の搬送箱での移動制約を示す式（５３）及び式（５４）の論理式を含む。式（５３）は、「左側の搬送棚の目的階及び入口階の搬送箱の荷物ｉは、ｔが偶数で（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するときは、必ず左側へ移動する」と解釈される。式（５４）は、「左側の搬送棚の目的階及び入口階の搬送箱の荷物ｉは、ｔが奇数で（ｔ，２）から（ｔ＋１，０）に遷移するときは、必ず左側へ移動する」と解釈される。なお、（ｔ，０）から（ｔ，１）に遷移するとき、または（ｔ，１）から（ｔ，２）に遷移するときは「制約なし」となる。図２０（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、目的階及び入口階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図２０（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、目的階及び入口階に止まっている搬送箱２２ａに該当する。

［ＳＡＴでできる最適解探索］
次に、ＳＡＴ独自の最適解探索について説明する。「Ｓ_Ｍ」を「Ｍが与えられた時に得られる制約（節）の集合」とする。Ｓ_Ｍが「解あり」の場合、「搬送棚の上下動Ｍ回以内で、全ての荷物が目的階に到達可能」と解釈できる。Ｓ_Ｍが「解なし」の場合、「搬送棚の上下動Ｍ回以内では、全ての荷物が目的階に到達することはない」と解釈できる。例えば、「Ｓ_０，Ｓ_１，…Ｓ_ｍ－１」が「解なし」であり、「Ｓ_ｍ，…」が「解あり」の場合、「ｍ」が最適値となる。

［ＭａｘＳＡＴ］
次に、ＭａｘＳＡＴ独自の内容について説明する。ＭａｘＳＡＴの説明のため、（５５）（５６）の変数を準備する。以下に示される（５５）は「ステップｔのフェーズ０には全ての荷物が目的階に到着している」ことを示す変数である。以下に示される（５６）は「（ｔ，０）→（ｔ，１）→（ｔ，２）→（ｔ＋１，０）に遷移する間に、荷物が水平移動をｋ＋１回行った」ことを示す変数である。なお、経路演算部１３がＭａｘＳＡＴ問題を演算するときは、ＳＡＴ問題として演算した上述の制約条件についても同様に演算するものとする。

［ソフト節と関連するハード節］
ソフト節と関連するハード節について説明する。まず、上述の（５５）の変数について説明する。（５５）は、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの上下動のコストを示しており、「重み：１」を設定できる。この変数に関して、式（５７）に示す論理式が成り立つ。「Ｎ」は、荷物の個数を意味する。以降の説明においても、「Ｎ」の意味は同様である。式（５７）は、「ステップｔのフェーズ０には全ての荷物が目的階に到着している」と解釈される。式（５７）の具体的な内容を図２２（ａ）に示す。

上述の（５６）の変数について説明する。この変数は、（５８）に示すように否定形の形で用いられる。（５８）は、荷物の水平移動のコストを示しており、「重み：１」を設定できる。式（５９）は、「（ｔ，０）→（ｔ，１）→（ｔ，２）→（ｔ＋１，０）に遷移する間に、荷物の水平移動が行われていない」と解釈される。

入口からの水平移動に関し、式（６０）が成り立つ。式（６０）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に入口に並んでおり、次のステップ（ｔ＋１，０）で右側の搬送棚にあれば、水平移動コストが１かかる」と解釈される。式（６０）の具体例を図２２（ｂ）に示す。ｔが偶数の場合、図１９（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、入口から荷物が移動してくる搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図１９（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、入口から荷物が移動してくる搬送箱２２ａに該当する。

入口からの水平移動に関し、式（６１）が成り立つ。式（６１）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に入口に並んでおり、次のステップ（ｔ＋１，０）で左側の搬送棚にあれば、水平移動コストが２かかる」と解釈される。式（６１）の具体例を図２３（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図２０（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０」の搬送箱２２ａが、入口から荷物が移動する搬送箱２２ａに該当する。ｔが奇数の場合、図２０（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号１」の搬送箱２２ａが、入口から荷物が移動する搬送箱２２ａに該当する。

入口からの水平移動に関し、式（６２）が成り立つ。式（６２）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に入口に並んでおり、次のステップ（ｔ＋１，０）で目的階に到着しているなら、水平移動コストが３かかる。」と解釈される。式（６２）の具体例を図２３（ｂ）に示す。

入口からの水平移動に関し、式（６３）が成り立つ。式（６３）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に右側の搬送棚にあり、次のステップ（ｔ＋１，０）で左側の搬送棚にあれば、水平移動コストが１かかる」と解釈される。式（６３）の具体例を図２４（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図２５（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１，２，３」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａであり、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが移動先の搬送箱２２ａである。ｔが奇数の場合、図２５（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａであり、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号１，２，３」の搬送箱２２ａが移動先の搬送箱２２ａである。

入口からの水平移動に関し、式（６４）が成り立つ。式（６４）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に右側の搬送棚にあり、次のステップ（ｔ＋１，０）で目的階に到着していれば、水平移動コストが２かかる」と解釈される。式（６４）の具体例を図２４（ｂ）に示す。ｔが偶数の場合、図２６（ａ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号１，２，３」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。ｔが奇数の場合、図２６（ｂ）に示すように、右側の搬送棚２２Ａの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。

入口からの水平移動に関し、式（６５）が成り立つ。式（６５）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に左側の搬送棚にあり、次のステップ（ｔ＋１，０）で右側の搬送棚にあれば、水平移動コストが１かかる」と解釈される。式（６５）の具体例を図２７（ａ）に示す。ｔが偶数の場合、図２８（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。ｔが奇数の場合、図２８（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ａの「識別番号１，２，３」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。

入口からの水平移動に関し、式（６６）が成り立つ。式（６６）は、「荷物ｉが（ｔ，０）に左側の搬送棚にあり、次のステップ（ｔ＋１，０）で目的階に到着していれば、水平移動コストが１かかる」と解釈される。式（６６）の具体例を図２９に示す。ｔが偶数の場合、図２８（ａ）に示すように、左側の搬送棚２２Ｂの「識別番号０，１，２」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。ｔが奇数の場合、図２８（ｂ）に示すように、左側の搬送棚２２Ａの「識別番号１，２，３」の搬送箱２２ａが移動元の搬送箱２２ａである。

複数の荷物が連続して入口から２階の目的階へ行く（前述の図２１に示す状況）場合の水平移動に関し、（６７）の変数を準備する。この変数については、「重み：ｓ－１」と設定される。なお、ｓは荷物の連続個数である。また、式（６８）及び式（６０）が成り立つ。「荷物ｉ」は、複数の連続荷物をまとめたまとめ荷物である。式（６８）及び式（６９）は、「２階行き連続荷物ｓ個の水平移動コストはＳ＋２」と解釈される。式（６８）は「重み：ｓ－１」に設定され、式（６９）は「重み：３」に設定される。

次に、図３０を参照して、制御装置１０による制御方法を示す処理内容の一例について説明する。図３０に示すように、物品情報取得部１２は、物品１５０が入庫レーン２１、搬送機２２、及び自動倉庫１００の順で移動するとき、または自動倉庫１００、搬送機２２、及び出庫レーン１２１の順で移動するとき、物品１５０の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する（ステップＳ１０）。次に、経路演算部１３は、ステップＳ１０で取得した物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する（ステップＳ２０）。

このとき、経路演算部１３は、Ｍ回以下の搬送棚２２Ａ、２２Ｂの上下動でスケジューリングできるかをＳＡＴ問題として演算する。経路演算部１３は、基準論理式が物品１５０の移動に関する移動制約、物品１５０の初期状態に関する初期制約、及び物品１５０の目的地への到達に関する到着制約を含むように演算する。すなわち、経路演算部１３は、基本制約（入口、目的階、リフトの箱、荷物の存在）と、移動制約（入口→搬送棚→目的階への移動）に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する。更に、経路演算部１３は、取得される複数の搬送経路情報を、ＭａｘＳＡＴ問題として演算する。経路演算部１３は、全てのハード節を満たし、かつ、充足するソフト節の重みの和が最大になる解、及び、全てのハード節を満たし、かつ、充足されないソフト節の重みの和が最小になる解の少なくとも一方を演算する。経路演算部１３は、上述のＳＡＴ問題として演算した制約条件に加えて、ソフト節（搬送棚２２Ａ，２２Ｂの上下動、物品１５０の水平移動のコスト）を演算する。

動作制御部１１は、ステップＳ２０で演算された搬送経路情報に基づいて、物品１５０の搬送動作を制御する（ステップＳ３０）。以上により、図３０に示す制御処理が終了する。

次に、上述のような物流倉庫１の制御装置１０、制御方法の作用・効果について説明する。

物流倉庫１の制御装置１０において、物品情報取得部１２は、物品１５０が入庫レーン２１、搬送機２２、及び自動倉庫１００の順で移動するとき、または自動倉庫１００、搬送機２２、及び出庫レーン１２１の順で移動するとき、物品１５０の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する。また、経路演算部１３は、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する。この場合、経路演算部１３は、物品１５０の移動初期状態と、物品完了状態との間において、どのような搬送経路にて移動するべきかを演算することができる。このとき、経路演算部１３は、制約条件に基づく基準論理式を満たすように演算することで、搬送経路において制約される動作などを、基準論理式を演算することで容易に排除することができる。その結果、経路演算部１３は、少ない演算の負荷にて、適切な搬送経路を演算することができる。以上より、物品１５０を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減することができる。

経路演算部１３は、制約条件を充足可能性判定問題として定義し、基準論理式は物品１５０の移動に関する移動制約、物品１５０の初期状態に関する初期制約、及び物品１５０の目的地への到達に関する到着制約を含んでよい。

搬送機２２は、隣り合う搬送棚２２Ａの搬送箱２２ａ、搬送棚２２Ｂの搬送箱２２ａを交互に昇降しつつ、物品１５０を横方向に移動させることで垂直搬送を行う垂直搬送機であり、経路演算部１３は、物品１５０の横方向への移動を可能とする３フェーズの動作、及び搬送機２２の１回の昇降動作を１ステップとして、演算を行ってよい。このように、垂直搬送機の構造上、横方向の移動が３回程度連続することで、効率よく移動することが可能となる場合は存在するが、昇降動作を連続させても物品の移動は生じない。従って、経路演算部１３は、横方向への移動を３フェーズという適切な数のフェーズにするのに対し、昇降動作を１ステップとすることで、効率のよい搬送経路の演算を行い易くなる。

経路演算部１３は、取得される複数の搬送経路情報を、充足性最大化問題として定義し、全てのハード節を満たし、かつ、充足するソフト節の重みの和が最大になる解、及び、全てのハード節を満たし、かつ、充足されないソフト節の重みの和が最小になる解の少なくとも一方を演算してよい。この場合、経路演算部１３は、ハード節を満たすことで、必要な制約条件をクリアできる搬送経路の中で、ソフト節の重みに基づいて最も効率よく物品を移動できるものを採用することが可能となる。

入庫レーン２１、出庫レーン１２１の階数と自動倉庫１００における目標位置の階数が同じ物品が連続して搬送機２２を通過する場合、経路演算部１３は、連続した複数の物品１５０を一つの物品とみなしてよい（図２１参照）。例えば、物品１５０の横方向の連続移動の回数に制約がかかっていた場合、連続する複数の物品１５０のうち、後側の物品１５０がそのまま目的位置に到達できない可能性がある。これに対し、経路演算部１３が、連続した複数の物品１５０を一つの物品とみなすことで、後側の物品１５０もそのまま目的位置へ到達させることができる。

物流倉庫１の制御方法は、物品１５０が入庫レーン２１、搬送機２２、及び自動倉庫１００の順で移動するとき、または自動倉庫１００、搬送機２２、及び出庫レーン１２１の順で移動するとき、物品１５０の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得ステップＳ１０と、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算ステップＳ２０と、搬送経路情報に基づいて、物品１５０の搬送動作を制御する搬送制御ステップＳ３０と、を有する。

この物流倉庫１の制御方法によれば、上述の制御装置１０と同様な作用・効果を得ることができる。

次に、上述のように、制約条件に基づく基準論理式を満たすように搬送経路情報を演算することで演算の負荷を低減しつつも、搬送効率をより向上することができる処理内容について、図３２～３８を参照して説明する。

図２１を参照して説明したように、入庫レーン２１が接続される自動倉庫１００の階層（ここでは２階）に対し、連続する二つ以上の物品１５０を入口階と同一階の目的階へ搬送するとき、複数の物品１５０を一つの物品とみなす点について言及した。この場合、一つの物品とみなされた物品１５０の列が搬送機２２を通過しているときは、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの縦移動は許容されない。しかしながら、連続する物品１５０を搬送するときも、途中で搬送棚２２Ａ，２２Ｂの縦移動を許容したほうが搬送効率が良くなる場合もある。従って、経路演算部１３は、連続する物品１５０のまとめ方を複数のパターンに分けて演算を行う。また、経路演算部１３は、連続する物品１５０の個数に応じてパターンを分けて演算を行う。なお、図３１には、連続した二つの物品１５０の列が示されている。これらの二つの物品１５０は、図２１（ａ）に示す移動初期状態にあるものとする。図３２には、連続した三つ以上の物品１５０の例が示されている。これらの三つ以上の物品１５０（例えば三つ）は、図３３に示す移動初期状態にあるものとする。

具体的に、移動初期状態において、複数の物品１５０が連続して並ぶことで列をなしている場合、経路演算部１３は、第１の処理と第２の処理を行う。第１の処理は、列の中の複数の物品１５０を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する処理である。第２の処理は、列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する処理である。また、経路演算部１３は、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用する。

図３１を参照して、列が連続する二つの物品１５０で構成される場合について説明する。図３１（ａ）は、第１の処理における物品１５０の分け方であるパターンＡ１を示す図である。図３１（ｂ）は、第２の処理における物品１５０の分け方であるパターンＡ２を示す図である。二つの物品１５０の場合、搬送方向の上流側の物品１５０が端部物品１５０ＥＡに該当し、下流側の物品１５０が端部物品１５０ＥＢに該当する。図３１（ａ）に示すように、第１の処理において、経路演算部１３は、二つの物品１５０を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品１５０ＵＮＡとみなす（パターンＡ１）。図３１（ｂ）に示すように、第２の処理において、経路演算部１３は、列のうちの上流側の端部における端部物品１５０ＥＡを分離し、端部物品１５０ＥＡ以外の列の中の物品１５０を含むグループＧを一つの物品と１５０とみなす（パターンＡ２）。ここでは、グループＧは、端部物品１５０ＥＡ以外の一つの物品１５０である、下流側の端部物品１５０Ｂで構成される。

列が連続する二つの物品１５０で構成される場合、経路演算部１３は、「第１の統合物品１５０ＵＮＡ」という一つの物品に対して第１の候補経路情報を演算し、「端部物品１５０ＥＡ」「端部物品１５０ＥＢ」という二つの物品に対して第２の候補経路を演算する。

なお、当該説明では、上流側の端部における端部物品１５０ＥＡが請求項における「第１の端部物品」に該当し、下流側の端部における端部物品１５０ＥＢが請求項における「グループ」を構成する一つの物品に該当する。ただし、下流側の端部における端部物品１５０ＥＢが請求項における「第１の端部物品」に該当し、上流側の端部における端部物品１５０ＥＡが請求項における「グループ」を構成する一つの物品に該当してもよい。

図３２を参照して、列が連続する三つ以上の物品１５０で構成される場合について説明する。図３２（ａ）は、第１の処理における物品１５０の分け方であるパターンＢ１を示す図である。図３２（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、第２の処理における物品１５０の分け方であるパターンＢ２，Ｂ３，Ｂ４を示す図である。二つの物品１５０の場合、搬送方向の最も上流側に位置する物品１５０が端部物品１５０ＥＡに該当し、最も下流側に位置する物品１５０が端部物品１５０ＥＢに該当する。図３２（ａ）に示すように、第１の処理において、経路演算部１３は、三つ以上の物品１５０を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品１５０ＵＮＡとみなす（パターンＡ１）。

図３２（ｂ）を参照してパターンＢ２について説明する。第２の処理において、経路演算部１３は、列のうちの上流側の端部における端部物品１５０ＥＡを分離する。経路演算部１３は、列のうちの下流側の端部における端部物品１５０ＥＢを分離する。経路演算部１３は、端部物品１５０ＥＡ及び端部物品１５０ＥＢ以外の列の中の物品１５０を含むグループＧを一つの物品とみなす。なお、列が連続する四つ以上の物品１５０で構成される場合、グループＧは、端部物品１５０ＥＡ，１５０ＥＢ以外の複数の物品１５０を統合した一つの第３の統合物品１５０ＵＮＣで構成される。列が連続する三つの物品１５０で構成される場合、グループＧは、端部物品１５０ＥＡ，１５０ＥＢ以外の一つの物品１５０で構成される。

なお、当該説明では、上流側の端部における端部物品１５０ＥＡが請求項における「第１の端部物品」に該当し、下流側の端部における端部物品１５０ＥＢが請求項における「第２の端部物品」に該当する。ただし、下流側の端部における端部物品１５０ＥＢが請求項における「第１の端部物品」に該当し、上流側の端部における端部物品１５０ＥＡが請求項における「第２の端部物品」に該当してもよい。

図３２（ｃ）を参照してパターンＢ３について説明する。第２の処理において、経路演算部１３は、列のうちの上流側の端部における端部物品１５０ＥＡを分離する。経路演算部１３は、端部物品１５０ＥＡ以外の列の中の物品１５０を含むグループＧを一つの物品とみなす。グループＧは、端部物品１５０ＥＡ以外の複数の物品１５０を統合した一つの第２の統合物品１５０ＵＮＢで構成される。ここでの第２の統合物品１５０ＵＮＢは、下流側の端部の端部物品１５０ＥＢを含む。

図３２（ｄ）を参照してパターンＢ４について説明する。第２の処理において、経路演算部１３は、列のうちの下流側の端部における端部物品１５０ＥＢを分離する。経路演算部１３は、端部物品１５０ＥＢ以外の列の中の物品１５０を含むグループＧを一つの物品とみなす。グループＧは、端部物品１５０ＥＢ以外の複数の物品１５０を統合した一つの第２の統合物品１５０ＵＮＢで構成される。ここでの第２の統合物品１５０ＵＮＢは、上流側の端部の端部物品１５０ＥＡを含む。

列が連続する三つ以上の物品１５０で構成される場合、経路演算部１３は、「第１の統合物品１５０ＵＮＡ」という一つの物品に対して第１の候補経路情報を演算する。また、経路演算部１３は、「端部物品１５０ＥＡ」「グループＧ（第３の統合物品１５０ＵＮＣ）」「端部物品１５０ＥＢ」という三つの物品に対して第２の候補経路を演算する。経路演算部１３は、「端部物品１５０ＥＡ」「グループＧ（第２の統合物品１５０ＵＮＢ）」という二つの物品に対して第２の候補経路を演算する。経路演算部１３は、「グループＧ（第２の統合物品１５０ＵＮＢ）」「端部物品１５０ＥＢ」という二つの物品に対して第２の候補経路を演算する。このように、経路演算部１３は、三つの第２の候補経路を演算することができる。ただし、経路演算部１３は、第２の処理においては、パターンＢ２，Ｂ３，Ｂ４の中の少なくとも一つのパターンを採用すればよく、一部パターンを省略してもよい。

次に、図３３～図３８を参照して、経路演算部１３の処理内容の一例について説明する。図３３は、連続した三つの物品１５０が移動初期状態にある様子をモデル化した図である。図３４及び図３５は、第１の候補経路情報の一例をモデル化した図である。図３６及び図３７は、第２の候補経路情報の一例をモデル化した図である。図３８は、経路演算部１３の処理内容を示すフローチャートである。図３８は、図３０のステップＳ２０の中において、所定のタイミングで実行される。

図３８に示すように、まず、経路演算部１３は、取得した物品情報に基づいて、入庫レーン２１の中に、２階へ向かう物品１５０であって、連続した物品１５０があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０において連続した物品１５０がないと判定された場合、経路演算部１３は、２階へ向かう物品１５０が連続していない一つの物品１５０であるとして、搬送経路を演算する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０の搬送経路の演算が完了したら、図３８に示す処理が終了する。

ステップＳ１１０において連続した物品１５０があると判定された場合、経路演算部１３は、当該連続する物品１５０は三つ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０においてＮＯと判定された場合は、連続する物品１５０が二つであることを意味する。従って、経路演算部１３は、図３１に示すように、連続した二つの物品１５０をパターンＡ１、及びパターンＡ２に分ける（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０においてＹＥＳと判定された場合は、経路演算部１３は、図３２に示すように、連続した三つ以上の物品１５０をパターンＢ１～Ｂ４に分ける（ステップＳ１５０）。図３３に示す例では、２階へ向かう物品１５０が三つ連続している。従って、ステップＳ１１０，Ｓ１３０においてＹＥＳと判定される。

次に、経路演算部１３は、第１の候補経路情報を演算する第１の処理及び第２の候補経路情報を演算する第２の処理を行う（ステップＳ１６０）。例えば、経路演算部１３は、第１の候補経路情報として、図３４及び図３５に示す候補経路情報を作成する。三つの物品１５０を統合した第１の統合物品１５０ＵＮＡは、図３３に示す移動初期状態の位置から、横移動によって、自動倉庫１００の二階に入庫される（図３４（ａ）（ｂ）参照）。このとき、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの縦移動は規制されるため、４階へ向かう物品１５０は、搬送棚２２Ａに留まる（図３４（ａ）（ｂ）参照）。第１の統合物品１５０ＵＮＡの全ての物品１５０が入庫されたら、搬送機２２は、搬送棚２２Ａ，２２Ｂによる縦移動と横移動を組み合わせて４階へ向かう物品１５０を自動倉庫１００の４階へ入庫する（図３４（ｃ）、図３５（ａ）（ｂ）（ｃ））。このように、２階へ向かう物品１５０が二つ入庫された図３４（ａ）に示す状態の後、図３４（ｂ）（ｃ）及び図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）の五つの動作にて、全ての物品１５０の入庫が完了する。

例えば、経路演算部１３は、第２の候補経路情報として、図３６及び図３７に示す候補経路情報を作成する。ここでは、二つ物品１５０を統合した第２の統合物品１５０ＵＮＢと、端部物品１５０ＥＢに分けられている。経路演算部１３は、図３３に示す移動初期状態の位置から、第２の統合物品１５０ＵＮＢを横移動によって、自動倉庫１００の二階に入庫する（図３６（ａ））。このとき、端部物品１５０ＥＢは搬送棚２２Ｂに残っているが、第２の統合物品１５０ＵＮＢとは別物品であるため、搬送棚２２Ａ，２２Ｂの縦移動が許容される。従って、搬送棚２２Ａ，２２Ｂが縦移動する（図３６（ｂ）参照）。その後、搬送棚２２Ａ，２２Ｂによる縦移動と横移動を組み合わせて、２階へ向かう端部物品１５０ＥＢを２階へ入庫し、４階へ向かう物品１５０を自動倉庫１００の４階へ入庫する（図３６（ｃ）、図３７（ａ）（ｂ））。このように、２階へ向かう物品１５０が二つ入庫された図３６（ａ）に示す状態の後、図３６（ｂ）（ｃ）及び図３７（ａ）（ｂ）の四つの動作にて、全ての物品１５０の入庫が完了する。

次に、経路演算部１３は、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用する（ステップＳ１７０）。図３３～図３７に示す例では、第１の候補経路情報よりも、第２の候補経路情報の方が少ない動作にて全ての物品１５０を入庫できている。従って、経路演算部１３は、第２の候補経路情報の方が搬送効率がよく、評価が高いため、第２の候補経路情報を採用する。以上により、図３８に示す処理が終了する。

次に、本実施形態に係る物流倉庫１の制御装置１０、制御方法の作用・効果について説明する。

経路演算部１３は、列の中の複数の物品１５０を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品１５０ＵＮＡとみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理を行う。これにより、経路演算部１３は、連続して並ぶ複数の物品１５０を一つの第１の統合物品１５０ＵＮＡとして扱うことで、少ないフェーズで物品１５０を物品完了状態とすることができる第１の候補経路情報を演算することができる。しかし、連続して並ぶ複数の物品１５０のうち、列の端部の端部物品については、列の中の他の物品１５０とは異なる動作を許容したほうが、搬送機２２の動作が少ない経路を作成することができる場合がある。従って、経路演算部１３は、列のうちの一方の端部における第１の端部物品（端部物品１５０ＥＡまたは端部物品１５０ＥＢ）を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品１５０を含むグループを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理を行う。これにより、経路演算部１３は、第１の端部物品以外のグループＧについては一つの物品とみなしつつも、第１の端部物品についてはグループＧの物品とは異なる動作を許容した、第２の候補経路情報を演算することができる。そして、経路演算部１３は、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を搬送経路情報として採用することで、より搬送効率の良い搬送経路情報を演算できる。以上より、物品１５０を搬送するための搬送経路を演算する際の演算の負荷を低減しつつも、搬送効率のよい搬送経路を演算することができる。

列は連続する三つ以上の物品を含み、経路演算部１３は、第２の処理において、列のうちの他方の端部における第２の端部物品（端部物品１５０ＥＡまたは端部物品１５０ＥＢ）を分離し、第１の端部物品及び第２の端部物品以外の列の中の物品１５０を含むグループＧを一つの物品とみなして第２の候補経路情報を演算してよい。これにより、経路演算部１３は、列の両端の端部物品１５０ＥＡ，１５０ＥＢの動作の制約を無くした状態で第２の候補経路情報を演算することができる。

列は連続する三つ以上の物品を含み、グループＧは、第１の端部物品以外の列の中の物品１５０を全部まとめた一つの第２の統合物品ＵＮＢで構成されてよい。この場合、経路演算部１３は、一方の端部の第１の端部物品のみの動作の制約を無くし、それ以外の物品１５０は全てまとめた状態で、第２の候補経路情報を演算することができる。

列は連続する二つの物品で構成され、グループＧは、第１の端部物品以外の一つの物品１５０で構成されてよい。この場合、経路演算部１３は、列が二つの物品１５０で構成される場合は、両者をまとめた第１の候補経路情報と、両者を分けた第２の候補経路情報とを演算することができる。

本実施形態の一態様に係る物流倉庫１の制御方法は、物品１５０が入庫レーン２１、搬送機２２、及び自動倉庫１００の順で移動するとき、物品１５０の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得ステップＳ１０と、物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算ステップＳ２０と、を有する。移動初期状態において、複数の物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、経路演算ステップＳ２０では、列の中の複数の物品１５０を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品１５０ＵＮＡとみなして搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、第１の端部物品以外の列の中の物品を含むグループＧを一つの物品とみなして搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、が行われ、第１の候補経路情報及び第２の候補経路情報のうち、評価が高い方が搬送経路情報として採用される。

この物流倉庫１の制御方法によれば、上述の制御装置１０と同様な作用・効果を得ることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。

上述のＳＡＴ問題、及びＭａｘＳＡＴの各種制約条件は、あくまでも一例であって、適宜変更可能である。また、自動倉庫１００の階数、搬送機２２、入庫レーン２１、出庫レーン１２１の階数なども適宜変更可能であり、それに応じて制約条件を変更してもよい。

例えば、物流倉庫は、図１に示すものに限定されない。例えば、一対の入庫レーン２１、出庫レーン１２１に対して、並列な複数の自動倉庫が設けられてもよい。また、搬送機は、図２に示すような交互に上下動するような一対の収容棚を有する垂直搬送機のタイプのものでなくてよい。例えば、ロータリー式の搬送機（収容棚が一段ずつ一定方向に周回移動するとともに、収容棚が周回移動しない際には、物品が収容棚間で移動可能な搬送機）を採用してよい。その他、エスカレータ式、トラクション式の搬送機が採用されてもよい。この場合、制御装置は、搬送機に態様する制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算すればよい。

［形態１］
物品を保管する自動倉庫と、
並べられた複数の前記物品を入庫する入庫レーンと、
前記入庫レーンと前記自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御装置であって、
前記物品が前記入庫レーン、前記搬送機、及び前記自動倉庫の順で移動するとき、前記物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得部と、
前記物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算部と、を有し、
前記移動初期状態において、複数の前記物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、前記経路演算部は、
前記列の中の複数の前記物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして前記搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、
前記列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、を行い、
前記第１の候補経路情報及び前記第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を前記搬送経路情報として採用する、物流倉庫の制御装置。
［形態２］
前記列は連続する三つ以上の前記物品を含み、
前記経路演算部は、前記第２の処理において、前記列のうちの他方の端部における第２の端部物品を分離し、前記第１の端部物品及び前記第２の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記第２の候補経路情報を演算する、形態１に記載の物流倉庫の制御装置。
［形態３］
前記列は連続する三つ以上の前記物品を含み、
前記グループは、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を全部まとめた一つの第２の統合物品で構成される、形態１又は２に記載の物流倉庫の制御装置。
［形態４］
前記列は連続する二つの前記物品で構成され、
前記グループは、前記第１の端部物品以外の一つの前記物品で構成される、形態１～３の何れか一項に記載の物流倉庫の制御装置。
［形態５］
物品を保管する自動倉庫と、
並べられた複数の前記物品を入庫する入庫レーンと、
前記入庫レーンと前記自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御方法であって、
前記物品が前記入庫レーン、前記搬送機、及び前記自動倉庫の順で移動するとき、前記物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得ステップと、
前記物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算ステップと、を有し、
前記移動初期状態において、複数の前記物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、前記経路演算ステップでは、
前記列の中の複数の前記物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして前記搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、
前記列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、が行われ、
前記第１の候補経路情報及び前記第２の候補経路情報のうち、評価が高い方が前記搬送経路情報として採用される、物流倉庫の制御方法。

１…物流倉庫、１０…制御装置、１２…物品情報取得部、１３…経路演算部、２１…入庫レーン（搬送レーン）、２２…搬送機、１００…自動倉庫、１２１…出庫レーン（搬送レーン）、１５０…物品。

Claims (5)

1. 物品を保管する自動倉庫と、
   並べられた複数の前記物品を入庫する入庫レーンと、
   前記入庫レーンと前記自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御装置であって、
   前記物品が前記入庫レーン、前記搬送機、及び前記自動倉庫の順で移動するとき、前記物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得部と、
   前記物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算部と、を有し、
   前記移動初期状態において、複数の前記物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、前記経路演算部は、
   前記列の中の複数の前記物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして前記搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、
   前記列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、を行い、
   前記第１の候補経路情報及び前記第２の候補経路情報のうち、評価が高い方を前記搬送経路情報として採用する、物流倉庫の制御装置。
2. 前記列は連続する三つ以上の前記物品を含み、
   前記経路演算部は、前記第２の処理において、前記列のうちの他方の端部における第２の端部物品を分離し、前記第１の端部物品及び前記第２の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記第２の候補経路情報を演算する、請求項１に記載の物流倉庫の制御装置。
3. 前記列は連続する三つ以上の前記物品を含み、
   前記グループは、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を全部まとめた一つの第２の統合物品で構成される、請求項１に記載の物流倉庫の制御装置。
4. 前記列は連続する二つの前記物品で構成され、
   前記グループは、前記第１の端部物品以外の一つの前記物品で構成される、請求項１に記載の物流倉庫の制御装置。
5. 物品を保管する自動倉庫と、
   並べられた複数の前記物品を入庫する入庫レーンと、
   前記入庫レーンと前記自動倉庫との間に設けられた搬送機と、を備える物流倉庫の制御方法であって、
   前記物品が前記入庫レーン、前記搬送機、及び前記自動倉庫の順で移動するとき、前記物品の移動初期状態及び移動完了状態を示す物品情報を取得する物品情報取得ステップと、
   前記物品情報から、制約条件に基づく基準論理式を満たすように、搬送経路情報を演算する経路演算ステップと、を有し、
   前記移動初期状態において、複数の前記物品が連続して並ぶことで列をなしている場合、前記経路演算ステップでは、
   前記列の中の複数の前記物品を全部まとめることによって、一つの第１の統合物品とみなして前記搬送経路情報の第１の候補経路情報を演算する第１の処理と、
   前記列のうちの一方の端部における第１の端部物品を分離し、前記第１の端部物品以外の前記列の中の前記物品を含むグループを一つの物品とみなして前記搬送経路情報の第２の候補経路情報を演算する第２の処理と、が行われ、
   前記第１の候補経路情報及び前記第２の候補経路情報のうち、評価が高い方が前記搬送経路情報として採用される、物流倉庫の制御方法。
   
   

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