摘 要

自动化立体仓库已经成为物流仓储的主流，它的作业效率是其重要的评价指标之一。由于立库运用了大量的自动化运输设施，所以高效的分配这些设施，其作业效率自然就提高了。立库中尤为重要的运输设备当属搬运小车和输送机了，所以合理的配置设备和调度方法就越发重要。本文针对自动化立体仓库，对其输送系统进行研究。在自动化立体仓库中，输送系统的效率高了，其总体效率必然就高，为了降低仓库作业成本，提高仓储效率，这次设计研究对自动化立体仓库，开展了关于立体仓库有轨小车的调度方法以及最佳车辆数目的选择的相关研究。

本文对多个RGV调度中存在的问题进行了分析，尤其是在出入货任务很多时如何合理分配RGV，避免作业堵塞以及小车碰撞，并且确定最佳的小车数量。在此基础上采用eM-Plant对整个自动化立体仓库有轨小车系统进行建模，以利用仿真技术对多个RGV调度做进一步的研究。在采用就近算法原则调度RGV的基础上，对采用不同数量RGV时出入库效率对比，最终确定最佳的小车数量，有效避免了堵塞，使仓库作业效率最优化。

关键词：自动化立体仓库，有轨小车，调度方法，最佳小车数，eM-plant仿真

Abstract

Automated warehouse logistics and warehousing has become mainstream, and its operating efficiency is one of the important evaluation index. Since Li used a lot of library automation transport facilities, so the efficient allocation of these facilities, their operational efficiency naturally increased. State Library Of particular importance was undoubtedly the car handling and transportation equipment, conveyors, so a reasonable method to configure devices and scheduling more important. In this paper, automated warehouse, to study its delivery systems. In the automated warehouse, the high efficiency of the delivery system, and its overall efficiency will inevitably be high, in order to improve the efficiency of the transport system, the paper automated warehouse, warehouse carried out on the rail car has a scheduling method and the number of the best vehicles correlation choice.

RGV multiple scheduling critical problems are analyzed, in particular, to avoid conflicts and multiple RGV deadlock situation. On this basis, the use of eM-Plant for the entire automated warehouse modeling, simulation technology to take advantage of dynamic scheduling multiple RGV further study. In using the grouping strategy transport goods out tasks based on the principle of proximity to solve the model established to get an optimized schedule multiple tasks RGV transport goods out of the program, and the simulation results using the first come, first served method to solve the model obtained the simulation results were compared to verify the validity of the basic genetic algorithm to solve the model.

Keywords: automated warehouse, rail shuttle, optimal scheduling,the best number of cars， eM-plant simulation

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.3 研究内容、目标与技术路线 4

1.3.1 研究内容和目标 4

1.3.2 技术路线 4

第2章 物流仓储有轨小车系统设计 6

2.1 自动化立体仓库（AS/RS）概述 6

2.1.1 自动化立体仓库的特点 6

2.2 自动化立体仓库总体结构设计 6

2.3 有轨小车介绍 8

第3章 构建物流仓储有轨多车系统模型 10

3.1 有轨车系统描述 10

3.1.1 系统运行流程 10

3.1.2 模型仿真软件——eM-Plant 10

3.2 建立有轨车仓库模型 11

3.2.1 eM-plant中对象的选择 11

3.2.2 模型相关参数设置 15

3.2.3 模型中相关问题的解决 15

3.3 模型运行机制 17

第4章 有轨多车系统调度策略分析 18

4.1 环形输送系统多RGV调度分析 18

4.2 环形输送系统多RGV堵塞问题 19

4.3 就近原则调度策略 20

4.3.1 最短路径算法 20

4.3.2 就近原则在有轨车系统的应用 22

4.4 先到先服务策略 23

4.5 仿真结果分析 23

4.5.1 策略有效性分析 24

4.5.2 最佳小车数量的选取 25

第5章 总结与展望 29

5.1 总结 29

5.2 展望 29

5.3 经济可行性分析 29

参考文献 31

致谢 32

附录 33

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

目前物流技术飞速发展，现代信息技术也越来越发达，相应的，物流行业也朝着自动化、多元化、立体化发展。物流的发展自然也少不了仓库，因为仓库是物流环节中非常重要的一部分，没有仓库，货物无法储存。现在人们的生活水平越来越高，所以对物资的储备的要求也越发重要，然而普通的仓库存取货物的效率低下，所能够存储的货物也非常有限，所以普通仓库已经不能满足现在的需求了。要如何才能大大提高仓库的出入库效率，扩大仓库所能容纳的货物数量已经是迫在眉睫。要想提高仓储的作业效率，我们首先要提高它的自动化程度，自动化程度起来了，其运行效率自然会大大提高。很多仓库还存在许多的人工作业现象，这必然使作业时间增多，为了提高仓库的工作效率，我们需要大量的自动化设备代替人工，减少作业时间。尤其是用机械车辆来运输货物出入库，可以使搬运作业的效率大大提高。已经有很多仓库引用了有轨搬运车在仓库内部进行搬运作业，这一引用十分起效，使得仓库的作业效率有所提高。

现在新兴起的自动化立体仓库就是很成功的典范。它采用了很多的自动化的设备来操作，最最常见的就是堆垛机和输送设备。堆垛机布置在巷道，它的作用是把货物放入货架中以及从货架中取出货物，分为有轨堆垛机和无轨堆垛机。而输送设备常见的有输送机和搬运小车。搬运小车分为自由路径小车(Automated Guided Vehicle,AGVS)和有轨小车(Rail Guided Vehicle,RGVS)。输送车这种搬运设备行驶在出入货口和货架的输送机之间，进行货物的运输。AGV有很多优点：比如它的行走路线多种多样可以变化，不受限制，车与车之间的冲突就少了许多。但是它的缺点也是显而易见的：小车在行走时需要对小车实时位置准确的反馈给管理系统，还要对小车的速度进行有效的控制，以及何时启动与停止。而RGV它有自己固定的行驶轨道，所以行驶路线是不可以变的。它的运行轨道一般布置在仓库的出入货口和货架之间，能够一次装运大量的货物，按照预定的路线把货物从站台运到输送机上，它虽然不需要考虑线路，但是在同一轨道上有多辆小车时，就需要对多辆车的调度安排认真考虑。