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专利号: 2022111448529
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于,包括:

S1、基于货架的一维排列特性将每个订单号视为一个点,将一维的拣货路径规划问题转换为二维点聚簇问题;

S2、使用快速聚簇算法对所有点进行第一次聚簇,得到第一簇团;

S3、使用最小货架成簇算法将经过第一次聚簇后无法成簇的点进行第二次聚簇,得到第二簇团;

S4、将第一簇团和第二簇团合并为总簇团,使用全局优化算法在总簇团内进行多次点交换操作,直到遍历完所有总簇团为止,得到优化后的簇团;

S5、将优化后的簇团输出为拣货单,计算各簇的路径和拣货单的总路径。

2.根据权利要求1所述的一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于,使用快速聚簇算法对所有点进行第一次聚簇的方法包括:S21、定义每个订单号的拣货路径区间为[x,y],其中,x表示所述订单号的最小货架号,y表示所述订单号的最大货架号,对于其中任意一点得到其路径长度;

S22、对所有点按其链接的路径长度降序排列,得到点的降序表,取所述降序表中第一个点作为第一个簇的初始点Ci,j=C1,1,其中Ci,j代表第i个簇的第j个点;

S23、将点C1,1对应的路径区间作为限定区间,并将降序表中路径区间不包含在限定区间的点去除,得到新的降序表,S24、按簇内缺点的数目从新的降序表中依次取点与点C1,1成簇,得到第一簇团,一个簇团即为一个拣货子单;

S25、保存已成簇的簇团,对剩下点重复S22‑S24,直到无法得到簇团为止。

3.根据权利要求2所述的一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于:在对所有点进行第一次聚簇时,优先选择路径长度较大的点成簇,使得路径长度大的点均在同一个拣货子单内。

4.根据权利要求2所述的一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于,使用所述最小货架成簇算法将经过第一次聚簇后无法成簇的点进行第二次聚簇的方法包括:S31、取剩下未成簇的点,根据点的x值对所有点进行升序排列,得到升序表;

S32、根据每个拣货子单内要求的订单数量,从所述升序表中依次取点成簇,得到第二簇团。

5.根据权利要求1所述的一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于,在使用所述全局优化算法在簇团内进行多次点交换操作前,对簇团进行筛选,判断簇内包含的重复点数占总点数的百分比是否大于等于预设值,若判断结果为是,则将该簇从簇团中剔除,并对簇团中剩下的簇进行点交换操作,若判断结果为否,则对簇团中的簇进行点交换操作。

6.根据权利要求5所述的一种仓库拣货路径规划方法,其特征在于,使用所述全局优化算法在簇团内进行多次点交换操作的方法包括:S41、从簇i开始,寻找其相邻的所有簇,记作簇团A,若A不包含任何簇,则i+1,返回筛选操作,其中i的初始值为1;

S42、取簇i内第m个点Ci,m作为被交换的点,m的初始值为1;

S43、从簇团A中,取簇j内第n个点Cj,n作为交换点,j和n的初始值为1;

S44、若Cj,n在簇j内为交换点,则n+1,若n已为最大值,则j+1,返回S43;

S45、计算簇i和簇j初始路径和Z1,在簇i和簇j内交换Ci,m和Cj,n的位置,即得到点Ci,n和点Cj,m;

S46、计算簇i和簇j的新路径和Z2,若Z2

S47、若j已为最大值,则m+1,返回S42;

S48、若m已为最大值,则i+1,返回筛选操作;

S49、若i已为最大值,则全局优化已完成。

7.一种仓库拣货路径规划系统,其特征在于,包括:

路径规划转换模块,所述路径规划转换模块用于基于货架的一维排列特性将每个订单号视为一个点,将一维的拣货路径规划问题转换为二维点聚簇问题;

第一次聚簇模块,所述第一次聚簇模块用于使用快速聚簇算法对所有点进行第一次聚簇,得到第一簇团;

第二次聚簇模块,使用最小货架成簇算法将经过第一次聚簇后无法成簇的点进行第二次聚簇,得到第二簇团;

全局优化模块,所述全局优化模块用于将第一簇团和第二簇团合并为总簇团,使用全局优化算法在总簇团内进行多次点交换操作,直到遍历完所有总簇团为止,得到优化后的簇团;

拣货单输出模块,所述拣货单输出模块用于将优化后的簇团输出为拣货单,同时计算各簇的路径和拣货单的总路径。

8.根据权利要求7所述的一种仓库拣货路径规划系统,其特征在于:所述第一次聚簇模块使用快速聚簇算法对所有点进行第一次聚簇的方法包括:S21、定义每个订单号的拣货路径区间为[x,y],其中,x表示所述订单号的最小货架号,y表示所述订单号的最大货架号,对于其中任意一点得到其路径长度;

S22、对所有点按其链接的路径长度降序排列,得到点的降序表,取所述降序表中第一个点作为第一个簇的初始点Ci,j=C1,1,其中Ci,j代表第i个簇的第j个点;

S23、将点C1,1对应的路径区间作为限定区间,并将降序表中路径区间不包含在限定区间的点去除,得到新的降序表,S24、按簇内缺点的数目从新的降序表中依次取点与点C1,1成簇,得到第一簇团,一个簇团即为一个拣货子单;

S25、保存已成簇的簇团,对剩下点重复S22‑S24,直到无法得到簇团为止。

9.根据权利要求7所述的一种仓库拣货路径规划系统,其特征在于:所述第二次聚簇模块使用所述最小货架成簇算法将经过第一次聚簇后无法成簇的点进行第二次聚簇的方法包括:S31、取剩下未成簇的点,根据点的x值对所有点进行升序排列,得到升序表;

S32、根据每个拣货子单内要求的订单数量,从所述升序表中依次取点成簇,得到第二簇团。

10.根据权利要求7所述的一种仓库拣货路径规划系统,其特征在于:所述全局优选模块使用所述全局优化算法在簇团内进行多次点交换操作的方法包括:S41、从簇i开始,寻找其相邻的所有簇,记作簇团A,若A不包含任何簇,则i+1,返回筛选操作,其中i的初始值为1;

S42、取簇i内第m个点Ci,m作为被交换的点,m的初始值为1;

S43、从簇团A中,取簇j内第n个点Cj,n作为交换点,j和n的初始值为1;

S44、若Cj,n在簇j内为交换点,则n+1,若n已为最大值,则j+1,返回S43;

S45、计算簇i和簇j初始路径和Z1,在簇i和簇j内交换Ci,m和Cj,n的位置,即得到点Ci,n和点Cj,m;

S46、计算簇i和簇j的新路径和Z2,若Z2

S47、若j已为最大值,则m+1,返回S42;

S48、若m已为最大值,则i+1,返回筛选操作;

S49、若i已为最大值,则全局优化已完成。