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物流配送中心分区自动分拣系统品项分配方法研究

李建明  
【摘要】:随着物流配送中心的快速发展和人们对物流服务高时效的要求,现代物流配送中心对订单分拣作业的要求不断增高。为了提高分拣作业的效率,降低分拣作业时间,各个物流配送中心逐渐引进快速高效的分区自动分拣系统。由于自动分拣系统的物流成本较高,在不明显增加物流成本的前提下,如何进一步提高自动分拣系统的效率是现在物流配送中心研究的重点和难点。由于物流配送中心品项较多,订单结构复杂,如何进行合理的品项分配,提高设备的分拣效率,一直是物流配送中心亟待解决的问题。品项分配是将货物按品项分配到适合位置上的过程,它决定了各订单在各分拣区和各分拣通道的分拣量和各品项并行分拣程度,并且对订单分拣总时间有很大影响。基于此,论文以分区自动分拣系统为研究对象,从分区之间品项分配方法和分区内部各通道之间品项分配方法两方面进行研究,为物流配送中心分区自动分拣系统进行合理品项分配提供了理论指导。在分区之间品项分配方法研究中,对分区自动分拣系统的分拣作业流程进行了深入的分析,得出延迟时间是订单处理总时间的唯一变量。由于延迟时间的计算是一个复杂的递推过程,论文将学者Jane在人工分拣系统中提出的品项相似系数(表示任意两品项间的相关性)概念引入到自动分拣系统中,并根据自动分拣系统自身的特点加入分拣量因子对其进行改进。通过理论证明了延迟时间与品项相似系数和呈正相关性,将优化目标从减少订单处理总时间简化为减少延迟时间,进一步转化为减少品项相似系数和。论文基于优化目标,建立了基于品项相似系数的品项分配模型,并利用动态聚类算法和改进的动态聚类算法进行求解。通过实验证明了两种算法求解结果均优于品项顺序分配的结果,基于禁忌搜索算法改进的动态聚类算法结果优于动态聚类算法的求解结果。在分区内部品项分配方法研究中,在串行分拣策略基础上论文设计了混合分拣策略:先对能够进行并行分拣的品项进行逐批次分拣,最后不能进行并行分拣的品项进行串行分拣。基于此分拣策略,论文建立了分拣作业时间模型和品项分配模型,运用改进的小生境遗传算法对模型进行求解,通过算例仿真证明了混合分拣策略分拣时间优于串行分拣策略分拣时间;在品项分配一样的情况下,改进的小生境遗传算法求得的结果优于基本遗传算法求得的结果。


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