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Jul 11, 2023

Pesquisa sobre otimização de escalonamento de quatro

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 3999 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Neste artigo, tomamos como objeto de pesquisa o sistema shuttle de quatro vias e estabelecemos o modelo matemático de otimização de escalonamento baseado no tempo mínimo para otimização da operação de entrada/saída e problemas de escalonamento de otimização de caminho do sistema shuttle de quatro vias. Um algoritmo genético aprimorado é usado para resolver o planejamento da tarefa, e um algoritmo A* aprimorado é usado para resolver a otimização do caminho dentro do nível da prateleira. Os conflitos gerados pela operação paralela do sistema de transporte de quatro vias são classificados e o algoritmo A* aprimorado baseado no método da janela de tempo é construído para otimização de caminho através do método da teoria dos grafos dinâmicos para buscar caminhos seguros e livres de conflitos. Por meio da análise de exemplos de simulação, verifica-se que o algoritmo A* aprimorado proposto neste artigo tem efeito de otimização óbvio no modelo deste artigo.

A logística do armazém entrou na era da integração automatizada do sistema, com prateleiras tridimensionais altas como o principal equipamento de armazenamento que se tornou a principal forma de armazenamento inteligente do sistema de logística. O corpo principal de trabalho também possui prateleiras de armazenamento transformadas em robôs ou vaivém + prateleiras. O sistema de armazenamento com hardware e software integrados, como prateleira + lançadeira + guindaste + sistema de separação + sistema de gerenciamento de armazém, tornou-se um dos principais modos de armazenamento. A fim de melhorar a demanda por tempo e eficiência de entrega de última milha urbana, um novo tipo de sistema de transporte - sistema de transporte de quatro vias é cada vez mais popular em uso.

Como uma atualização do sistema de transporte, o sistema de transporte de quatro vias possui características, como faixas longitudinais e transversais entre as prateleiras e nós transversais entre as faixas. O carrinho não só pode ser executado em quatro direções em uma única camada de prateleiras, mas também pode ser executado com a talha para completar uma mudança de camada, o que é importante para melhorar a estabilidade da operação do sistema de armazenamento, a eficiência do trabalho e reduzir os custos de produção da operação. No entanto, com a expansão das tarefas de entrada e saída e o aumento no número de ônibus de quatro vias disponíveis, a complexidade da alocação de tarefas e agendamento de operações paralelas de vários veículos de ônibus de quatro vias aumentou. Planejar um caminho ideal mais curto livre de colisões e conflitos para várias lançadeiras de quatro vias em um cenário de armazém fixo é um problema difícil no estudo de sistemas de lançadeiras de quatro vias. O sistema de vaivém de quatro vias estudado neste artigo é uma configuração de estantes de profundidade única com uma fileira de estantes altas em cada lado de cada corredor e uma talha no final do corredor para corresponder à operação de troca de camadas do vaivém de quatro vias . As estantes de profundidade única são adequadas para armazenar pequenas quantidades e múltiplas variedades de itens pequenos, e esse sistema requer mais trilhos principais, o que sobrecarrega o espaço de armazenamento e reduz a utilização do espaço de armazenamento. No entanto, esse layout de armazenamento armazena produtos de vários tipos e pequenos lotes em um modo de acesso flexível, e vários ônibus de quatro vias podem ser usados ​​para operar em paralelo, melhorando a eficiência das operações de acesso. A planta baixa do sistema de transporte de quatro vias estudado neste artigo é mostrada na Fig. 1.

Layout do plano do sistema de transporte de quatro vias estudado neste artigo.

Este documento fornece agendamento de tarefas e gerenciamento ideal de um sistema de armazenamento de transporte de quatro vias para reduzir o tempo de operação e melhorar a eficiência operacional do armazém, fazendo uso racional da coordenação entre os equipamentos existentes sem adicionar investimento no equipamento. Os equipamentos de acesso automático na literatura consistem principalmente em transelevadores e lançadeiras ou uma combinação de ambos, mas menos pesquisas foram feitas em sistemas de lançadeira de quatro vias. O problema de programação é mais complexo porque o ônibus de quatro vias pode correr nas direções tridimensionais longitudinal, lateral e vertical para alcançar qualquer posição das mercadorias1,2,3,4,5,6.