货架式仓储中心货位分配及拣货路径优化研究

摘要

近年来，随着全球化商业的不断发展，物流逐渐成为企业关注的焦点。很多物流企业甚至大型零售企业、电商企业等都在纷纷构建自己的仓储中心及配送体系，用以提高服务水平、降低物流成本。在仓储中心内，拣货时间占整个仓储中心物流作业时间的40％，拣货成本占仓储中心物流总成本的60％左右，因此，拣货作业的效率和成本直接影响了整个仓储中心的效率和作业成本，合理的货位分配是高效拣货作业的前提，合理的拣货路径是减少拣货人员行走时间、降低劳动强度的一项有效措施。所以，本文针对货架式仓储中心的货位分配及拣货路径优化问题进行研究。
　　本文首先研究了货架式仓库的货位分配问题，提出了一种基于货物聚类的货位分配优化方法。通过历史订单货物的相关性分析，结合历史订单货物出入库频率建立了货位分配的优化模型，提出了货位分配的启发式算法，并在MATLAB软件中编程求解。最后，通过案例进行了应用和结果分析，与只基于频率的货位分配方法结果进行对比，最终验证了聚类方法比只基于频率货位分配方法拣货总距离减少了2.35％，拣货停车次数减少了16.67％。在拣货路径优化问题研究中，首先构建了拣货路径优化问题的数学模型，并根据仓储中心的不同特点，将问题分为单储位和多储位问题，然后又将问题分成一单一车和一单多车两种情况。论文采用遗传算法，针对每一种情况都进行了优化求解。本文选取多储位情况下一单多车这一最复杂的问题，结合案例，考虑满载率、货物连续性两个因素所产生的三种情况，分别进行了研究和应用求解。最后，分析了拣货车容量的大小、订单货物的离散度、订单量（包括订单总量、每种货物的拣货量），对拣货距离的影响。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 货位分配的研究现状

1．3．2 拣货路径优化研究现状

1．4 论文研究内容及技术路线

1．4．1 论文研究内容

1．4．2 论文技术路线

2 货位分配优化研究

2．1 货位分配的优化理论

2．1．1 货物存储策略

2．1．2 货物存储原则

2．1．3 货物存储目标

2．2 聚类分析法

2．2．1 聚类分析的概述

2．2．2 聚类分析的原理

2．2．3 聚类算法

2．3 货位分配问题的描述和模型构建

2．3．1 货位分配问题的描述

2．3．2 货位分配优化模型

2．3．3 优化算法设计

2．4 案例

2．4．1 示例描述

2．4．2 案例应用

2．4．3 结论

2．5 本章小结

3 拣货路径优化建模

3．1 拣货路径问题描述

3．2 问题提出与背景

3．2．1 问题提出

3．2．2 背景描述

3．3 拣货路径优化的数学模型

3．3．1 一单一车数学模型

3．3．2 一单多车数学模型

3．3．3 多储位拣货路径数学模型

3．4 本章小结

4 拣货路径优化算法设计

4．1 基本遗传算法原理

4．2 基于遗传算法的拣货路径算法设计

4．2．1 单次访问的算法设计

4．2．2 多次访问的算法设计

4．3 算法测试

4．4 本章小结

5 案例求解与分析

5．1 案例

5．1．1 案例描述

5．1．2 算法设计说明

5．2 结果及分析

5．2．1 案例求解

5．2．2 数据分析

5．2．3 结果

6 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 研究展望

参考文献

作者简历及攻读硕士／博士学位期间取得的研究成果

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