蔬菜B2C直销中基于批配送模式的拣货方案序贯求解方法

针对蔬果类商品B2C直销模式下拣货与配送环节拣货量大、订单个性化强、时间性强及批配送等特点,基于相似订单成组拣货这一现实需求,引入成组作业思想,建立最小化拣货成本和配送成本之和的成批成组拣货序列优化模型;针对该模型多阶段决策、多决策变量及NP-难等特点,以降低求解维度和减少求解时间为目标,基于逆序决策思想,提出序贯求解方法,并给出了客户成批聚类、批次内相似订单成组及成批成组拣货序列优化求解算法;通过应用实例验证本文模型和算法的可行性和有效性。研究结果表明,本文方法得到的方案比成组拣货与配送独立决策,以及批配送但非成组方法大大缩减了拣货时间,为蔬果类商品网上直销企业生成拣货作业计划提供理论指导。     

考虑车载容量的多区型仓库拣货路径优化研究

拣货作业是仓库核心作业之一,占据仓库运营大量的时间成本和资金成本.针对多区型仓库拣货路径优化问题,对多区型仓库布局、货位坐标、路径等问题进行了定义,构建了多区型仓库拣货路径优化建模,接着通过大量实验确定了人工鱼群算法在求解拣货路径问题时的最优算法参数组合,通过演示性实验验证了模型与算法的有效性,最后从波次订单对实验结果的影响、车载容量对实验结果的影响和算法对比分析3个方面验证了人工鱼群算法的实用性和优越性.结果表明,所建立的多区型仓库拣货路径优化的模型及其求解方法,能够有效提高仓储拣货作业效率.     

基于移动机器人的拣选系统货架动态储位分配研究

为了提高基于移动机器人的拣选系统拣货效率,更好地满足客户动态需求和订单时效要求,提出了考虑货架后续需求频次、需求紧迫程度以及拥堵因素的货架动态储位分配策略,构建了最小化货架搬运距离的动态储位分配模型,并设计了启发式算法进行模型求解.首先,基于货架需求紧迫程度,构造贪婪算法生成动态货架储位分配的初始解;然后,基于货架在后续批次订单的需求频次及通道间负载均衡,采用邻域搜索算法进行动态货架储位优化.最后,通过与其他静态和动态储位分配方法对比,验证文章提出的模型和算法的有效性.     

基于改进粒子群算法V型非传统布局仓库通道优化设计

V型仓储布局是一种典型的非传统布局方式,针对V型布局主通道设计的问题,将主通道抽象为若干个点连接而成的折线通道,每条拣货通道按物动量大小对仓库进行分区,采用更加符合实际的存取货物作业的概率不相等的非完全随机存储策略,建立最小化平均拣货距离的仓库主通道设计数学优化模型。其次,设计了基于极值扰动算子的改进粒子群优化算法(EDO-PSO)进行算法求解,利用极值扰动算子解决易陷入局部最优问题,采用并行深度搜索策略,提高算法性能,并用Benchmark函数与其他改进PSO算法对比验证算法性能。最后,结合具体实验数据仿真分析,计算结果表明,该方法在相同货位分配策略下,能有效缩短总拣货距离,验证了方法的有效性。     

B2C电子商务仓库拣货路径优化策略应用研究

当前国内B2C电子商务仓库多为人至物的拣货模式,拣货作业成为其核心作业之一,占据仓库大量时间成本和资金成本,拣货路径优化成为企业亟需解决的问题。本文基于TSP对拣货路径进行建模,利用蚁群算法、模拟退火算法和禁忌搜索对该NP-hard问题进行求解,并同当前企业普遍采用的S型启发式策略进行对比,拣货时间节约13.35%。进一步得出当拣货品数量较少时应采用模拟退火算法求解,而当拣货品数量较大时采用蚁群算法仅进行一次迭代,则可以实现短时间得到相对较优的解。所得结果已应用于某大型电子商务企业,效果明显。     

基于AGV的智能仓库系统订单分批问题研究

研究了基于自动引导小车(AGV)的“货到人”智能仓库订单分批拣选问题, 在同时考虑工作人员拣选商品成本和AGV搬运货架成本的前提下, 建立了以总成本极小化为目标函数的订单分批问题整数规划模型。根据订单中包含的商品信息和商品所在的货架信息构建了描述订单之间关系的加权相似度指标, 分析了加权相似度与总拣选成本之间的正相关关系。基于订单之间的加权相似度设计了求解模型的贪婪算法。利用具体算例进行模拟计算, 分析了加权系数的变化对订单分批结果的影响, 以及加权系数λ的取值与工作人员拣取一件商品的成本c₁和AGV搬运一次货架的成本c₂之间的关系, 得到了贪婪算法中加权系数λ的确定方法。进一步分析了贪婪算法的计算时间和计算效果, 结果显示, 通过适当选取加权系数, 利用贪婪算法可以在短时间内得到订单分批问题的近似最优解;对于小规模算例, 贪婪算法在最坏情况下近似比不超过1.35。利用本文的模型和算法进行订单分批, 兼顾了工作人员拣取商品的成本和AGV搬运货架的成本, 可以有效提高订单拣选效率, 降低订单拣选总成本。     

仓储配送中ABC管理的优化问题及其实证

ABC管理是80／20原则在仓储管理中的一种应用，能有效提高企业效益。目前的研究很少分析ABC管理的改善程度、各种应用策略间的影响和整体作用，而且国内仓储运作和国外存在较大的差异。本文基于一种结合国内仓储实践、具有普遍性和实用性的ABC管理模式，建立ABC管理对作业效率改善程度的测度模型。通过对模型假设的实证和模型分析表明：仓储配送中ABC管理的实质是对劳动时间这个可变资源进行重点管理，利用储位分配策略缩短部分订单的拣货路径以减少订单拣货时间，利用库存控制和订货补充策略提高优化作业订单所占的比重，共同作用提高作业效率。最后讨论了ABC管理在国内大规模推广的原因。     

基于偏离度的仓储中心拣货路径优化方法研究

针对现代仓储作业中广泛使用的双区仓库,为提高拣选作业的质量和效率,首先应用RFID技术对仓储作业中货物的入库、定位、拣选、出库等进行自动化识别,实现管理数据库的实时更新,减少订单中货物搜索时间.在此基础上,提出了一种基于偏离度的路径优化方法,通过与传统穿越策略、S型启发式算法进行仿真对比.结果表明,在双区仓库的路径拣选中,基于偏离度方法对仓库作业优化效果显著.     

基于聚类和动态规划的组合路径策略

为提高电商仓库的拣货作业效率,本文提出了基于聚类和动态规划的组合路径策略,实现了生成路径消耗时间和路径长度之间的平衡,并将这一策略成功地应用到多区型仓库。该策略分四步:首先,根据待拣储位分布特征,运用聚类分析法对其进行分类;然后,以各类的首末储位作为节点,运用动态规划法对已得分类进行排序,得到相应的类序;其次,得到各类内部路径;最后,依次拣取待拣商品,并返回出发点完成拣货作业。在提出新的路径策略后,通过仿真方法将新策略与三种传统路径策略(穿越策略、最大间隙策略和混合策略)和一种优质算法(蚁群算法)进行了对比分析,结果表明:该策略具备良好的适用性和实用性。     

带能力限制的混合形专用线非直达车流取送问题优化

针对铁路枢纽地方货物流小运转作业系统,研究一类带能力限制的混合形专用线非直达车流取送优化问题。以在站停留车小时费用和调机取送成本之和最小化为目标,考虑装卸站装卸能力、调机牵引能力、瓶颈区段能力、调机日走行时长等能力限制条件,构建问题模型。鉴于模型直接求解较为困难且效率低下,故设计三阶段综合优化策略。该策略首先利用基于作业编码、顺序调整与批次划分的TPA过程完成初始取送作业方案生成,进而基于迭代寻优思路设计FPUA更新过程完成取送作业方案的优化,最后考虑批次时间窗、空闲原则与调机走行利用EAA过程完成调机分配。设计实验场景,对所提出的方法进行过程验证,并设计不同规模问题,对算法进行测试对比与性能评估。     

机场航站楼安检通道数量配置优化方法研究

科学配置机场航站楼的安检通道数量,是提高安检服务效率、保障民航运输安全的重要手段.通过对机场航站楼的安检排队系统进行特征分析,利用排队理论建立两种安检排队模型.调研国内典型机场的实际运行数据,计算安检排队模型的主要运行指标,分析各指标的变化规律,并针对两种排队模型的运行效率进行对比.结果表明,排队系统的平均排队长和旅客平均等待时间均呈周期性变化,安检通道最少配置数量随着旅客到达率的增加而增加,单队多服务台系统在理论上比单队单服务台系统的运行效率更高.研究成果为优化机场航站楼安检通道数量配置、提高安检运行效率提供理论依据与决策支持.     

基于商品关联度的智能仓库储位分配问题研究

储位分配方案是直接影响智能仓库工作效率和拣选成本的关键因素.根据历史订单信息定义了商品之间的关联度,以同一货架上的商品之间的关联度之和极大化为目标建立了智能仓库储位分配问题的数学模型,并设计了求解模型的算法.首先根据历史订单信息计算商品之间的关联度,然后结合商品的周转率、商品之间的关联度等信息,设计了启发式算法求解智能仓库储位分配问题,并且分析了启发式算法的时间复杂度.通过大量的模拟计算验证了本文建立的数学模型和设计的启发式算法的有效性,证明了以同一货架上商品之间关联度极大化为目标和以订单拣选过程中搬运货架总次数极小化为目标的一致性.通过对比分析本文算法得到的储位分配结果与随机储位分配结果可以看出,利用基于商品关联度的启发式算法得到的储位分配方案比随机储位分配方案对应的货架搬运次数平均减少了30.08%.     

考虑完全拆分的拣选分批与拣选路径集成优化模型

在电商海量订单背景下,在线订单拣选作业难度加大,因此设计了基于订单完全拆分的拣选分批与拣选路径综合优化模型解决此问题.模型共分两阶段.第一阶段,基于种子算法,设计考虑订单完成度、等待时间与拣选路径的拣选分批模型;第二阶段以拣选单流为单队列,设计多拣选员并行服务的拣选系统.行走策略为基于返回型和遍历型的综合策略,拣选路径优化模型采用模拟退火算法求解.算例分析表明,与传统的不拆分拣选分批模型相比,构建的综合优化模型能够显著提高拣选系统效率.拣选员为4人时,模型能够使总服务时间减少58.79%,订单完成率提高10.09%.     

考虑商品订购数量的“货到人”仓储系统订单分批问题研究

结合"货到人"仓储系统的订单拣选场景,在考虑订单中各种商品订购数量和货箱中商品存储量的情况下,研究了自动小车存储及取货系统的订单分批拣选问题.对于给定的待拣选订单,以货箱出库次数极小化为目标,建立了订单分批问题的整数规划模型,并利用聚类思想设计了两阶段启发式算法.利用不同规模的算例进行仿真实验,验证了模型和算法的有效性.通过对比按照本文模型和算法得到的分批结果与按照先到先服务策略得到的分批结果,可以发现,按照文章模型和算法进行订单分批,拣选效率大约提升了25%-45%.进一步分析了拣选台容量和相似度加权系数等参数变化对订单分批结果的影响.最后利用两个具体算例,对比分析了考虑商品订购数量和不考虑商品订购数量的订单分批模型之间的关系,验证了考虑商品订购数量的订单分批模型的优越性.     

区间数型地铁绿色施工方案优化模型及其应用

地铁绿色施工方案优化时由于各专家对待优化方案的意见不同,其评价指标多以区间数形式表示.针对待优化地铁绿色施工方案不能直接比较优劣的问题,根据区间数的误差分布形式将区间数转化为a+bi型联系数,按优化方案要求构造"理想方案"和"负理想方案",采用主、客观组合赋权法计算各方案与"理想方案"和"负理想方案"的加权海明距离,运用扩展的最小二乘方准则构造目标函数,建立了区间数型地铁绿色施工方案优化模型.通过一地铁4种绿色施工方案优化实例进行了计算分析,得到优化的绿色施工方案.计算分析结果表明,模型计算简便,赋权合理,优化方案更接近工程实际.     

邮政运输网络中的邮路规划和邮车调度研究

邮政运输网络是邮政企业运营的重要保障,而邮路规划和邮车调度设计是决定邮政运输网络效率的关键因素,问题1的邮路规划问题归结为带返程货的车辆路由问题,该问题是NP-难的,采用改进蚁群算法,通过对单环路旅行商问题进行断环分析,将运行线路的好坏反馈给蚁群算法的目标函数,求取最终的优化路径.第二问邮路规划扩展到了全区,采用有优先级的分县优化途径寻求最佳邮路.最后,给出模型的评价及改进方向.     

基于多候选储位的存取路径优化问题研究

针对单储位储存方式可能导致仓库存取通道拥挤和作业效率低的情形,提出了一种基于多候选储位的存取路径优化方法。首先分配了货物的存取储位,然后建立了多候选储位的车辆路径问题(MLVRP)模型,并基于储位优先解码原则设计了遗传算法,最后通过算例证明该方法的有效性和算法的高效性。多候选储位的方法可以为取货任务至少节约18.4%(两个候选储位)和21.8%(三个候选储位)的路程,算法迭代10000次只需要434s。     

中国海洋可持续发展的SD模型与动态模拟

发展海洋经济,走海洋可持续发展之路,是振兴我国经济的一项举足轻重战略决策.从我国海洋的实际出发,运用系统动力学理论与方法建立了海洋可持续发展仿真模型.选择技术投资比例、单位海洋产业产值排污系数以及单位海洋产业产值资源消耗系数作为控制参量,分别取用不同的数值进行模拟.得到模拟结果表明,同时加大海洋经济中技术投资比,减少排污系数和资源消耗系数,海洋经将得到持续发展.并提出适合我国海洋可持续发展的政策建议.     

基于航班时空网络模型的网络型机队随机规划方法

为了解决传统基于航班机型分配机队规划法无法准确反映枢纽航线网络下网络效应随机特性问题,将旅客收益网络优化模型合并入航班时空网络数学模型中构建航空公司网络型机队规划方法.在模拟航空公司枢纽网络运营环境(航线网络、航班计划、旅客需求与平均票价水平等)基础上,构建航班时空网络模型并划分行程结构需求情景集,以各机型飞机数为自由变量,将任一需求情景下机型飞机数等于相应自由变量视为非预期约束,构建以机队期望运营利润最大化为目标函数的网络型机队规划随机情景模型,并设计以"完成所需飞机数最少"为第一阶段,以"情景汇聚算法优化机队结构"为第二阶段的两阶段算法求解该模型.算例仿真结果表明,与基于航班机型分配的收益摊销型机队规划法相比较,网络型机队规划法的机队期望运营利润增加了17.1%;与"确定性"需求下的机队规划法相比较,网络型机队规划法的机队期望运营利润增加了1.7%.结果表明,设计的机队规划法能够更好的适应枢纽航线网络运营环境,且结果稳定性更高.     

矩形微通道散热器流道的数值模拟及尺寸优化

微通道散热器具有体积小、流速小、压降小、散热高等优点,随着工业微型化的发展,微型散热器的应用越来越广泛.已有的研究表明,微通道的散热性能主要决定于微通道的几何参数和流体的流动情况,相对于三角形和梯形结构,矩形微通道具有更好的散热性能.基于ANSYS Workbench有限元软件,对长度为40 mm,不同截面尺寸的单通道内流体流动及传热性能进行了数值模拟,给出具有较小压降、较大散热效率的微通道尺寸.对优化后的模型计算分析,在一定流体流速和温度的初始状态下,基底给一定热通量,经过计算,散热器可运输的热通量较高,压降较低,热传递效率较大,散热器具有良好的工作性能.