电商RMFS系统订单分配与路径规划联合优化方法

作     者：秦进 杨淑钧 戴博 QIN Jin;YANG Shujun;DAI Bo

作者机构：中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 湖南工商大学工商管理学院湖南长沙410205 特鲁瓦技术大学工业系统优化实验室法国特鲁瓦10004 

基　　金：湖南省社会科学成果评审委员会项目(XSP21YBC477) 湖南省教育厅项目(19C1053) 长沙市自然科学基金资助项目(KQ2014146) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第1期

页      码：116-126页

摘      要：随着电子商务的蓬勃发展,海量客户需求和高频率、多品种、小批量的订单特性为订单拣选业务带来巨大挑战。在物流智能化的趋势下,大量电商企业采用移动机器人拣货系统(Robotic Mobile Fulfillment System,RMFS)进行订单拣选。订单分配和拣选路径规划是影响仓库订单拣选效率的关键决策。为了提高电商RMFS系统拣选效率,降低仓库运营成本,基于电商企业多订单、多货架、多拣选站下的拣选业务场景,以最小化机器人负载距离为目标,构建订单分配与路径规划联合优化模型,设计两阶段的A*算法和自适应大领域搜索算法(Adaptive Large Neighborhood Search,ALNS),在ALNS算法原有框架的基础上提出新的移除和修复算子以适应订单分配问题,并针对30个不同规模算例进行计算分析。计算结果表明,所提出的优化方法收敛快、性能稳定,能够有效缩短机器人行走距离,相比先到先拣选策略最大可缩短47.6%的机器人负载距离。同时,也可在更短时间内获得与CPLEX求解质量相近的解。尤其是当订单数量增长时,相比CPLEX具有突出时间优势,可以实现电商仓储资源的合理调度和配置,从而为电商企业仓储智能化提供有效决策指导。

主 题 词：电商仓储 移动机器人拣货系统 移动机器人 订单拣选 订单分配 路径规划 自适应大领域搜索算法 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 071102[071102] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20220204

馆 藏 号：203118258...