多层穿梭车系统性能评估方法及装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911174454.X (22)申请日 2019.11.26 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 吴颖颖秦彩云马文凯胡金昌 杨金桥田彬 (74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人 张庆骞 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) (54)发明名称 一种多层穿梭车系统性能评估方法及装置 (57)摘要 本公开提供了一种多层。

2、穿梭车系统性能评 估方法及装置。 其中， 一种多层穿梭车系统性能 评估方法， 包括分别建立转载车系统开环排队网 络模型和环线系统开环排队网络模型； 基于转载 车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队 网络模型分别计算相应开环排队网络模型对应 的吞吐量和订单完成周期； 分别在层数和巷道数 一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应 的吞吐量和订单完成周期， 评估出最优的多层穿 梭车系统。 权利要求书2页 说明书15页 附图6页 CN 111160698 A 2020.05.15 CN 111160698 A 1.一种多层穿梭车系统性能评估方法， 其特征在于， 包括： 分别建立转载车系统开环排队。

3、网络模型和环线系统开环排队网络模型； 基于转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型分别计算相应开环 排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单 完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 2.如权利要求1所述的多层穿梭车系统性能评估方法， 其特征在于， 转载车系统开环排 队网络模型和环线系统开环排队网络模型均在以下假设条件下构建的： (1)料箱回库时， 遵循随机货位分配策略； (2)可移动系统设备即巷道车、 转载车和提升机的停靠点为上次出入库作业完成点； (3)订单服从先到先服务原则； (4)订单到达服从泊松。

4、分布； (5)拣选台服务时间为常数， 可移动系统设备服务时间遵循一般分布； (6)输送缓存区容量足够大； (7)一个料箱仅存放一种商品， 一种商品也仅存放在一个料箱里。 3.如权利要求1所述的多层穿梭车系统性能评估方法， 其特征在于， 转载车系统吞吐量 为巷道车、 转载车、 提升机和拣选台四种设备吞吐量的最小值； 转载车系统订单完成周期为服务机构的服务时间与等待时间的总和； 其中， 服务机构 包括巷道车、 转载车、 提升机和拣选台； 利用波拉泽克-辛钦公式得出服务机构的队长和等 待时间。 4.如权利要求1所述的多层穿梭车系统性能评估方法， 其特征在于， 环线系统吞吐量为 巷道车、 提升机、 环。

5、形输送线和拣选台的吞吐量的最小值； 环线系统订单完成周期为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的服务时间与等待时 间的总和。 5.一种多层穿梭车系统性能评估装置， 其特征在于， 包括： 开环排队网络模型建立模块， 其用于分别建立转载车系统开环排队网络模型和环线系 统开环排队网络模型； 性能参数计算模块， 其用于基于转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网 络模型分别计算相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 最优多层穿梭车系统评估模块， 其用于分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应 开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 6.如权利要求。

6、5所述的多层穿梭车系统性能评估装置， 其特征在于， 在所述开环排队网 络模型建立模块中， 转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型均在以下 假设条件下构建的： (1)料箱回库时， 遵循随机货位分配策略； (2)可移动系统设备即巷道车、 转载车和提升机的停靠点为上次出入库作业完成点； (3)订单服从先到先服务原则； (4)订单到达服从泊松分布； (5)拣选台服务时间为常数， 可移动系统设备服务时间遵循一般分布； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111160698 A 2 (6)输送缓存区容量足够大； (7)一个料箱仅存放一种商品， 一种商品也仅存放在一个料箱里。 7.如权利要求5所。

7、述的多层穿梭车系统性能评估装置， 其特征在于， 在所述性能参数计 算模块中， 转载车系统吞吐量为巷道车、 转载车、 提升机和拣选台四种设备吞吐量的最小 值； 转载车系统订单完成周期为服务机构的服务时间与等待时间的总和； 其中， 服务机构 包括巷道车、 转载车、 提升机和拣选台； 利用波拉泽克-辛钦公式得出服务机构的队长和等 待时间。 8.如权利要求5所述的多层穿梭车系统性能评估装置， 其特征在于， 在所述性能参数计 算模块中， 环线系统吞吐量为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的吞吐量的最小值； 环线系统订单完成周期为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的服务时间与等待时 间的总和。 9。

8、.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1-4中任一项所述的多层穿梭车系统性能评估方法中的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的多 层穿梭车系统性能评估方法中的步骤。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111160698 A 3 一种多层穿梭车系统性能评估方法及装置 技术领域 0001 本公开属于穿梭车方案推荐领域， 尤其涉及一种多层穿梭车系统性能评估方法及 装置。 背景技术 0002 本部分的陈。

9、述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息， 不必然构成在先技 术。 0003 随着电子商务的快速发展， 物流配送中心的订单呈现出多品种、 小批量且需快速 响应的趋势， 对拣选系统提出了更高的要求。 多层穿梭车系统(Automated Vehicle Storage/Retrieval System,AVS/RS)因其高效性、 精准性等特点， 近年来得到广泛应用。 通 常， 多层穿梭车系统由巷道穿梭车(简称为巷道车)和提升机构成， 但该结构系统需要在拣 选完成后进行合单操作， 导致操作人员多、 拣选周期长。 随着电商企业规模的不断扩大， 其 销售货物品种逐渐增加， 单个订单所需货物在多个巷道中并。

10、存的现象越来越多， 合单操作 越来越普遍， 急需一种新的系统来避免拣后合单。 0004 发明人发现， 目前对于多层穿梭车系统性能评估方法存在的问题是： 基于转载车 和基于环形输送线的两种类型的AVS/RS， 二者均可实现货物的快速拣选， 但在系统吞吐量 和订单完成周期方面存在差异,致使企业决策者在系统选择方面存在困难。 发明内容 0005 为了解决上述问题， 本公开提供一种多层穿梭车系统性能评估方法及装置， 其降 低了企业决策层初始化决策成本， 减少了人力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评 估的准确性。 0006 为了实现上述目的， 本公开采用如下技术方案： 0007 本公开的第一方面提。

11、供一种多层穿梭车系统性能评估方法， 其包括： 0008 分别建立转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型； 0009 基于转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型分别计算相应 开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 0010 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和 订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 0011 本公开的第二方面提供一种多层穿梭车系统性能评估装置， 其包括： 0012 开环排队网络模型建立模块， 其用于分别建立转载车系统开环排队网络模型和环 线系统开环排队网络模型； 0013 性能参数计算模块， 其用于基于。

12、转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排 队网络模型分别计算相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 0014 最优多层穿梭车系统评估模块， 其用于分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据 相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 说明书 1/15 页 4 CN 111160698 A 4 0015 本公开的第三方面提供一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程 序被处理器执行时实现如上述所述的多层穿梭车系统性能评估方法中的步骤。 0016 本公开的第四方面提供一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上 并可在处理器上运行的。

13、计算机程序， 所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的多层穿 梭车系统性能评估方法中的步骤。 0017 本公开的有益效果是： 0018 本公开首先建立两个系统的开环排队网络模型， 然后求解系统吞吐量、 订单完成 周期， 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订 单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统， 降低了企业决策层初始化决策成本， 减少了人 力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评估的准确性。 附图说明 0019 构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解， 本公开的示 意性实施例及其说明用于解释本公开， 并不构成对本公开的不当限定。 。

14、0020 图1是本公开实施例提供的一种多层穿梭车系统性能评估方法流程图； 0021 图2是本公开实施例提供的转载车系统示意图； 0022 图3是本公开实施例提供的环线系统示意图； 0023 图4是本公开实施例提供的转载车系统开环排队网络模型； 0024 图5是本公开实施例提供的环线系统开环排队网络模型； 0025 图6(a)是本公开实施例提供的巷道车的加速度变化图； 0026 图6(b)是本公开实施例提供的巷道车的速度变化图； 0027 图7是本公开实施例提供的转载车系统和环线系统吞吐量比较结果； 0028 图8(a)是本公开实施例提供的巷道数26、 层数311下转载车系统和环线系统 作业时间。

15、差值实验结果； 0029 图8(b)是本公开实施例提供的巷道数710、 层数311下转载车系统和环线系统 作业时间差值实验结果； 0030 图8(c)是本公开实施例提供的巷道数26、 层数1220下转载车系统和环线系统 作业时间差值实验结果； 0031 图8(d)是本公开实施例提供的巷道710、 层1220下转载车系统和环线系统作 业时间差值实验结果； 0032 图9是本公开实施例提供的一种多层穿梭车系统性能评估装置结构示意图。 具体实施方式 0033 下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。 0034 应该指出， 以下详细说明都是例示性的， 旨在对本公开提供进一步的说明。 除非另 有指明，。

16、 本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员 通常理解的相同含义。 0035 需要注意的是， 这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式， 而非意图限制根 据本公开的示例性实施方式。 如在这里所使用的， 除非上下文另外明确指出， 否则单数形式 说明书 2/15 页 5 CN 111160698 A 5 也意图包括复数形式， 此外， 还应当理解的是， 当在本说明书中使用术语 “包含” 和/或 “包 括” 时， 其指明存在特征、 步骤、 操作、 器件、 组件和/或它们的组合。 0036 术语解释： 0037 (1)转载车系统 0038 转载车系统以料箱为存储单元， 由巷道。

17、车、 转载车、 提升机、 拣选台和输送缓存区 组成。 每层每巷道均配置一台巷道车， 每层配置一台转载车， 每两台提升机(分别负责出库 和入库)对应一个拣选台。 巷道车负责料箱在单个巷道单层的水平运动， 转载车负责不同巷 道间的水平运动， 提升机负责不同层之间的垂直运动， 输送缓存区负责暂存出入库过程中 的料箱。 系统俯视图与出入库流程如图2所示， 其中虚线为入库流程， 实线为出库流程。 0039 系统执行出库任务时， 首先由巷道车叉取料箱， 将其运送至对应的出库缓存区； 然 后由转载车将其运送至对应出库缓存区， 再由提升机将料箱运送至对应出库缓存区； 最后 在拣选台完成拣选。 系统执行入库任务。

18、时， 料箱首先从拣选台进入入库缓存区， 由提升机将 料箱运送至对应入库缓存区； 然后由转载车将其运送至对应入库缓存区； 最后由巷道车将 料箱运送至指定货位。 0040 (2)环线系统 0041 环线系统以料箱为存储单元， 由巷道车、 提升机、 环形输送线、 拣选台和输送缓存 区组成。 每层每巷道均配置一台巷道车， 每巷道对应两台提升机(分别负责出库和入库)， 环 形输送线仅布置在一层， 负责料箱在不同提升机和拣选台之间的输送。 系统俯视图与出入 库流程如图3所示， 其中虚线代表入库流程， 实线代表出库流程。 0042 系统执行出库任务时， 首先由巷道车叉取料箱， 将其运送至对应的出库缓存区， 。

19、然 后由提升机将其运送至对应出库缓存区， 并进入环形输送线， 最后料箱随环形输送线进入 对应拣选台， 完成拣选。 系统执行入库任务时， 料箱首先从拣选台进入入库缓存区， 由环形 输送线将料箱运送至对应入库缓存区； 然后由提升机将其运送至对应入库缓存区； 最后由 巷道车将料箱运送至指定货位。 0043 实施例1 0044 如图1所示， 本实施例提供了一种多层穿梭车系统性能评估方法， 其包括： 0045 步骤1： 分别建立转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型。 0046 本实施例系统变量定义如下： 说明书 3/15 页 6 CN 111160698 A 6 0047 0048 说明。

20、书 4/15 页 7 CN 111160698 A 7 0049 为简化模型， 本实施例对AVS/RS提出以下假设： (1)料箱回库时， 遵循随机货位分 配策略； (2)可移动系统设备即巷道车、 转载车和提升机的停靠点为上次出入库作业完成 点； (3)订单服从先到先服务原则； (4)订单到达服从泊松分布； (5)拣选台服务时间为常数， 可移动系统设备服务时间遵循一般分布； (6)输送缓存区容量足够大； (7)一个料箱仅存放 一种商品， 一种商品也仅存放在一个料箱里。 0050 基于上述假设， 建立转载车系统开环排队网络模型， 如图4所示。 当系统执行出库 任务时， 订单到达率 是系统输入， 同。

21、时也是巷道车的输入； 巷道车的输出是转载车的输入； 转载车的输出是提升的输入； 提升机的输出是拣选台的输入。 反之， 当系统执行入库任务 时， 拣选台的输出是提升机的输入； 提升机的输出是转载车的输入； 转载车的输出是巷道车 的输入。 0051 由于订单到达服从泊松分布， 巷道车、 转载车和提升机的服务时间服从一般分布， 拣选台的服务时间服从均匀分布， 因此巷道车、 转载车、 提升机、 拣选台与对应输送缓存区， 构成M/G/1队列。 0052 基于上述假设， 建立环线系统开环排队网络模型， 如图5所示。 当系统执行出库任 务时， 订单到达率 是系统输入， 同时也是巷道车的输入； 巷道车的输出是。

22、提升机的输入； 提 升机的输出是环形输送线的输入； 环形输送线的输出是拣选台的输入。 反之， 当系统执行入 库任务时， 拣选台的输出是环形输送线的输入； 环形输送线的输出是提升机的输入； 提升机 的输出是巷道车的输入。 0053 与转载车系统相同， 环线系统排队网络模型中， 巷道车、 提升机、 环形输送线、 拣选 台与对应输送缓存区， 构成M/G/1队列。 0054 步骤2： 基于转载车系统开环排队网络模型和环线系统开环排队网络模型分别计 算相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 0055 AVS/RS系统性能包括吞吐量和订单完成周期。 吞吐量是指单位时间内系统的订单 处理量， 订单。

23、完成周期是指订单从开始出库到拣选结束的时间。 0056 由系统工作流程可知， 系统性能由出库流程和入库流程共同决定， 而系统入库流 程与出库流程完全相反， 因此本实施例仅考虑出库流程下的系统吞吐量及订单完成周期。 两种系统的实际吞吐量与订单完成周期比较结果与本实施例结果一致。 0057 系统非决策变量定义如下： 说明书 5/15 页 8 CN 111160698 A 8 0058 0059 系统决策变量定义如下： 0060 0061 0062 (a1)转载车系统吞吐量 0063 转载车系统吞吐量为巷道车、 转载车、 提升机和拣选台四种设备吞吐量的最小值， 即 0064 m1min( AS, C。

24、AS, L, W) (1) 0065 其中 0066 0067 0068 0069 说明书 6/15 页 9 CN 111160698 A 9 0070 巷道车的服务时间包括三部分： (1)从输送缓存区(定义输送缓存区为第0列)或货 位任一列， 统称为j(0jc)列， 到货位第i(1ic)列取料箱行走的时间(如公 式6所示)； (2)将料箱从第i列运送至输送缓存区行走的时间(如公式7所示)； (3)取、 放料箱的时间tp1。 根据巷道车的行驶距离和速度变化情况， 分两种情况考虑， 第一种情况为 巷道车在行走时间t内到达最高速， 第二种情况为巷道车未到达最高速， 分别如图6(a)和图 6(b)所。

25、示， 其中aAS和分别为巷道车的加速度和最大速度。 0071 巷道车将料箱从第i列运送至输送缓存区行走的时间为 0072 0073 式(7)中nd与公式(6)中nd取值相同。 0074 巷道车从第i列取料箱的时间为 0075 0076 巷道车的平均服务时间为 0077 0078 转载车的服务时间包括： (1)从停靠点， 即第i(1il)个提升机到第j(1ja) 个巷道输送缓存区取料箱行走的时间ti,j(如公式10所示)； (2)将料箱运送至第k(1kl) 个提升机行走的时间tj,k(如公式11所示)； (3)取、 放料箱的时间tp2。 0079 0080 0081式(10)、 (11)中， a。

26、CAS和分别为转载车的加速度和最大速度， di,j和dj,k分别为 转载车从第i个提升机到第j个巷道输送缓存区取料箱的距离和从第j个巷道输送缓存区到 第k个提升机送料箱的距离。 说明书 7/15 页 10 CN 111160698 A 10 0082 转载车从第j个巷道出库缓存区取料箱的时间为 0083 0084 (1il， 1ja， 1kl) 0085 转载车的平均服务时间为 0086 0087提升机的服务时间包括： (1)从第1层到第i(1it)层取料箱行走的时间 (如公式14所示)； (2)从第i层到第1层送料箱行走的时间(3)取、 放料箱的时间tp3。 0088 0089式(14)中，。

27、 aL和分别为提升机的加速度和最大速度， nl为提升机达到最大速度 时需要的层数且 0090 提升机从第i层取料箱的时间为 0091 0092 提升机的平均服务时间为 0093 0094 (a2)转载车系统订单完成周期 0095 转载车系统订单完成周期为服务机构(巷道车、 转载车、 提升机和拣选台)的服务 时间与等待时间的总和， 即 0096 0097 由于巷道车、 转载车、 提升机、 拣选台与各自的输送缓存区， 构成M/G/1排队模型， 因此可利用波拉泽克-辛钦(Pollaczek-Khintchine)公式得出服务机构的队长和等待时 间， 分别如公式(18)、 (19)所示。 0098 0。

28、099 0100 式(18)、 (19)中， 和 2分别为服务机构(巷道车、 转载车、 提升机、 环形输送线和拣 选台)的利用率和服务时间方差， ，其中 为订单到达率； 为单位 说明书 8/15 页 11 CN 111160698 A 11 时间内完成的订单数， 其值为平均服务时间的倒数； t为每个服务机构单个订单完成时间 (巷道车、 转载车、 提升机、 拣选台对应值分别为E(t)为服 务机构平均服务时间， Pk为每个订单到达的概率， k为到达系统的订单编号。 0101 将式(19)应用至转载车系统中， 可得： 0102 料箱等待巷道车服务的时间为 0103 0104式(20)中，和分别为第i。

29、层j巷道巷道车取料箱的概率、 订单到 达率、 利用率和服务时间方差， 由于本实施例中的AS/RS遵循随机存取原则， 因此 0105 料箱等待转载车服务的时间为 0106 0107式(21)中，和分别为第i层转载车取料箱的概率、 订单到达 率、 利用率和服务时间方差， 由于本实施例中的AS/RS遵循随机存取原则， 因此 0108 0109 料箱等待提升机服务的时间为 0110 0111式(22)中，和分别为第k个提升机取料箱的概率、 订单到达率、 利 用率和服务时间方差， 由于本实施例中的AS/RS遵循随机存取原则， 因此 0112 料箱等待拣选台服务的时间为 0113 0114式(23)中，和。

30、分别为第m个拣选台进行拣选作业的概率、 订单到达率和 利用率， 由于本实施例中的AS/RS遵循随机存取原则， 因此 0115 (b1)环线系统吞吐量 说明书 9/15 页 12 CN 111160698 A 12 0116 环线系统吞吐量为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的吞吐量的最小值， 即 0117 m2min( AS, L, R, W) (24) 0118 式(24)中，AS、 L、 W的求解与转载车系统相同。 0119 环形输送线的吞吐量为 0120 0121 (b2)环线系统订单完成周期 0122 环线系统订单完成周期为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的服务时间与等 待时。

31、间的总和， 即 0123 0124式中， 由于的求解 0125与转载车系统相同， 因此只需求解和即可。 0126 料箱从第i(1il)个提升机进入第j(1jw)个拣选台的行走时间为 0127 0128 式(27)中， li,j为环形输送线上第i个出库提升机口到第j个拣选台口的距离。 0129 环形输送线对单个料箱的服务时间为 0130 0131 料箱等待环形输送线服务的平均时间为 0132 0133式(29)中，R和 R分别为环形输送线的订单到达率和利用率， 即 R ， 0134 为验证转载车系统和环线系统模型的正确性， 对两系统分别进行仿真。 随机抽取 某电商企业2018年中的6天订单数据，。

32、 将订单到达时间拟合成泊松分布， 通过Flexsim软件 进行仿真。 假设转载车系统和环线系统均有6个巷道， 80列， 10层， 6个出/入库提升机， 6个拣 选台， 其它系统参数如表1所示。 0135 表1系统参数 说明书 10/15 页 13 CN 111160698 A 13 0136 0137 按照系统参数， 建立转载车系统仿真模型， 将系统的排队网络模型求解结果与仿 真结果进行对比分析， 如表2所示。 0138 表2转载车系统排队网络模型与仿真结果对比 0139 0140 在6组实验中， 排队网络模型的最大吞吐量均为2068箱/小时， 因此当订单到达率 不大于2068箱/小时时， 系。

33、统实际吞吐量等于订单到达率， 反之等于最大吞吐量。 在前5组实 验中， 排队网络模型与仿真结果中的实际吞吐量相同； 第6组实验中， 订单到达率达到系统 最大吞吐量， 二者的吞吐量差别仅为5.3， 因此可认为排队网络模型与仿真结果的吞吐量 基本一致。 同时， 二者的订单完成周期差别为5.06.1， 方差为5.60， 可认为二者的订 单完成周期一致。 0141 综上所述， 系统排队网络模型与仿真结果无显著差别。 0142 步骤3： 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞 吐量和订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 0143 按照系统参数， 建立环线系统仿真模型，。

34、 将系统的排队网络模型求解结果与仿真 说明书 11/15 页 14 CN 111160698 A 14 结果进行对比分析， 如表3所示。 0144 在6组实验中， 排队网络模型的最大吞吐量均为1800箱/小时， 因此当订单到达率 不大于1800箱/小时时， 系统实际吞吐量等于订单到达率， 反之等于最大吞吐量。 在前5组实 验中， 排队网络模型与仿真结果中的实际吞吐量相同； 第6组实验中， 订单到达率达到系统 最大吞吐量， 二者的吞吐量差别仅为6.7， 因此可认为排队网络模型与仿真结果的吞吐量 基本一致。 同时， 二者的订单完成周期差别为4.26.6， 方差为4.96， 可认为二者的订 单完成周。

35、期一致。 0145 表3环线系统排队网络模型与仿真结果对比 0146 0147 0148 综上所述， 系统排队网络模型与仿真结果无显著差别。 0149 对转载车系统和环线系统进行吞吐量和订单完成周期分析， 并对两系统进行比 较。 0150 吞吐量比较分析： 0151 令 *min( AS, L, W)， 则两系统吞吐量可表示为 m1min( *, CAS)和 m2min( *, R)。 当 CAS R时， 则 m1 m2成立， 因此可将两系统吞吐量 比较问题转化为转载车和环形输送线吞吐量比较问题。 由 CAS和 R的数学求解模型可知， 在 巷道宽度一定的情况下，CAS与货架层数、 巷道数有关；。

36、 而 R仅与环形输送线速度相关。 0152 在环线系统中， 当环形输送线速度为定值0.5米/秒时， 可得到环形输送线吞吐量 为1800箱/时。 在转载车系统中， 将货架层数由3增至20， 巷道数由2增至10， 由 CAS数学模型 可知，CAS可得到162种结果。 162种 CAS和 R的对比结果， 如图7所示， 其中圆圈表示 CAS R， 即 m1 m2。 0153 由图7可知： 0154 (1)当巷道数固定， 层数从3变化到20时， CAS呈上升趋势； 巷道数越小， CAS随层数 的递增上升趋势越明显。 当层数固定， 巷道数从2变化到10时， CAS呈下降趋势； 层数越大， CAS随巷道数的。

37、递增下降趋势越明显。 0155 (2)层数为3,5时， CAS在(465， 1547)之间， m1小于等于 m2， 环线系统更优； 当层 数由6增到11时， m1 m2占的比例逐渐变小； 当层数为12,20时， CAS在(1863， 6189)之间， m1大于 m2， 转载车系统更优。 因此， 层数越低， 环线系统优势越大； 层数越高， 转载车系统优 势越大。 0156 (3)当巷道数由2变至10时， 随着巷道数的增加， m1 m2占的比例逐渐变大， 环线 说明书 12/15 页 15 CN 111160698 A 15 系统优势越来越大。 因此， 巷道数较少时， 转载车系统更优； 巷道数较多。

38、时， 环线系统更优。 0157转载车系统和环线系统的订单完成周期差值为因此可将 两系统订单完成周期的比较问题转化为转载车和环形输送线作业时间(服务时间和等待时 间之和)比较问题。 由转载车和环形输送线作业时间的数学求解模型可知， tm1与tm2的差值 与订单到达率、 货架层数、 巷道数有关。 0158 在订单到达率由0增至2000(变化间隔为500)订单/时， 巷道数量由2增至10， 层数 由3增至20时， 计算tm1-tm2。 若tm1-tm2tm2的数据在8(a)8(d)四幅图中的比例分别为： 40、 40.74、 0和 4.17。 其中， 8(a)与8(b)中比例相近， 8(c)与8(d。

39、)中比例相近。 0161 (2)比较8(a)与8(c)可知： 在巷道数和订单到达率一定的情况下， 层数越多， 转载 车系统订单完成周期越短。 对比8(b)与8(d)可得出相同结论。 0162 (3)比较8(a)和8(b)可知： 在层数和巷道数一定的情况下， 订单到达率越大， 环线 系统订单完成周期越短。 0163 (4)将8(a)和8(b)， 8(c)和8(d)分别进行比较可知： 在层数和订单到达率一定的情 况下， 巷道数对两系统作业时间的影响表现不明显， 这是由于巷道数对转载车作业时间和 环形输送线作业时间均有影响， 且影响程度差别较小。 0164 本实施例首先建立两个系统的开环排队网络模型。

40、， 然后求解系统吞吐量、 订单完 成周期， 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和 订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统， 降低了企业决策层初始化决策成本， 减少了 人力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评估的准确性。 0165 实施例2 0166 如图9所示， 本实施例提供了一种多层穿梭车系统性能评估装置， 其包括： 0167 (1)开环排队网络模型建立模块， 其用于分别建立转载车系统开环排队网络模型 和环线系统开环排队网络模型； 0168 具体地， 在所述开环排队网络模型建立模块中， 转载车系统开环排队网络模型和 环线系统开环排队网络模型均在以下。

41、假设条件下构建的： 0169 料箱回库时， 遵循随机货位分配策略； 0170 可移动系统设备即巷道车、 转载车和提升机的停靠点为上次出入库作业完成点； 0171 订单服从先到先服务原则； 0172 订单到达服从泊松分布； 0173 拣选台服务时间为常数， 可移动系统设备服务时间遵循一般分布； 0174 输送缓存区容量足够大； 0175 一个料箱仅存放一种商品， 一种商品也仅存放在一个料箱里。 0176 (2)性能参数计算模块， 其用于基于转载车系统开环排队网络模型和环线系统开 环排队网络模型分别计算相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期； 0177 在所述性能参数计算模块中， 转载车系。

42、统吞吐量为巷道车、 转载车、 提升机和拣选 台四种设备吞吐量的最小值； 说明书 13/15 页 16 CN 111160698 A 16 0178 转载车系统订单完成周期为服务机构的服务时间与等待时间的总和； 其中， 服务 机构包括巷道车、 转载车、 提升机和拣选台； 利用波拉泽克-辛钦公式得出服务机构的队长 和等待时间。 0179 在所述性能参数计算模块中， 环线系统吞吐量为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣 选台的吞吐量的最小值； 0180 环线系统订单完成周期为巷道车、 提升机、 环形输送线和拣选台的服务时间与等 待时间的总和。 0181 (3)最优多层穿梭车系统评估模块， 其用于分别在。

43、层数和巷道数一定的情况下， 根 据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统。 0182 本实施例首先建立两个系统的开环排队网络模型， 然后求解系统吞吐量、 订单完 成周期， 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和 订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统， 降低了企业决策层初始化决策成本， 减少了 人力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评估的准确性。 0183 实施例3 0184 本实施例提供一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程序被处理 器执行时实现如图1所示的多层穿梭车系统性能评估方法中的步骤。 0。

44、185 本实施例首先建立两个系统的开环排队网络模型， 然后求解系统吞吐量、 订单完 成周期， 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和 订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统， 降低了企业决策层初始化决策成本， 减少了 人力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评估的准确性。 0186 实施例4 0187 本实施例提供一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处 理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序时实现如图1所示的多层穿梭车系统 性能评估方法中的步骤。 0188 本实施例首先建立两个系统的开环排队网络模型， 然后求解系统吞吐量。

45、、 订单完 成周期， 分别在层数和巷道数一定的情况下， 根据相应开环排队网络模型对应的吞吐量和 订单完成周期， 评估出最优的多层穿梭车系统， 降低了企业决策层初始化决策成本， 减少了 人力物力的投入成本， 提高了多层穿梭车系统评估的准确性。 0189 本领域内的技术人员应明白， 本公开的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序 产品。 因此， 本公开可采用硬件实施例、 软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形 式。 而且， 本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储 介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。 0190 本公开是。

46、参照根据本公开实施例的方法、 设备(系统)、 和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、 以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。 可提供这些计算机程序 指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产 生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 0191 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 说明书 14/15 页 17 C。

47、N 111160698 A 17 定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。 0192 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 0193 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以 通过计算机。

48、程序来指令相关的硬件来完成， 所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中， 该程序在执行时， 可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中， 所述的存储介质可为磁 碟、 光盘、 只读存储记忆体(Read-Only Memory， ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory， RAM)等。 0194 以上所述仅为本公开的优选实施例而已， 并不用于限制本公开， 对于本领域的技 术人员来说， 本公开可以有各种更改和变化。 凡在本公开的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本公开的保护范围之内。 说明书 15/15 页 18 CN 111160698 A 18 图1 图2 说明书附图 1/6 页 19 CN 111160698 A 19 图3 图4 说明书附图 2/6 页 20 CN 111160698 A 20 图5 图6(a) 图6(b) 说明书附图 3/6 页 21 CN 111160698 A 21 图7 图8(a) 图8(b) 说明书附图 4/6 页 22 CN 111160698 A 22 图8(c) 图8(d) 说明书附图 5/6 页 23 CN 111160698 A 23 图9 说明书附图 6/6 页 24 CN 111160698 A 24 。