【正文】 )代表在某時(shí)刻的庫容，Q(k1) 代表某時(shí)刻前一時(shí)刻的庫容，庫容的大小以托盤個(gè)數(shù)表示。 VB代表汽車每小時(shí)卸托盤的個(gè)數(shù)(SKU/h) VC代表火車每小時(shí)裝托盤的個(gè)數(shù)(SKU/h)。28 / 77圖 33 來火車、發(fā)汽車作業(yè)時(shí)序圖由于，火車和汽車的接收和發(fā)放是有時(shí)間間隔的，如圖33，圖中t0 為火車接收的時(shí)間間隔，圖中陰影處分別為火車、汽車的裝、卸貨時(shí)間，t1 、t2 、tt4為汽車到達(dá)自動(dòng)化倉庫的間隔時(shí)間。在前一輛汽車未完成裝貨時(shí)后一輛汽車就已經(jīng)在等待裝載了，那么后一批汽車到達(dá)的時(shí)間和前一批汽車裝貨完成的時(shí)間間隔為負(fù)值，如圖33中的t4。因此，由于火車、汽車的作業(yè)，在任一時(shí)刻， 33式就分可以細(xì)分為以下4種情況：有火車，有汽車時(shí)，Q（k）=Q(k1)+VBVC 有火車，無汽車時(shí)，Q（k）=Q(k1)+VB無火車，有汽車時(shí)，Q（k）=Q(k1)VC無火車，無汽車時(shí)，Q（k）=Q(k1)正是由于自動(dòng)化倉庫的中轉(zhuǎn)作業(yè)使得自動(dòng)化倉庫的庫容發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，如圖33。仿真模擬系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)(見圖 34):29 / 77 圖34 模擬系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 仿真模型模塊程序模塊如圖35：圖 35 發(fā)放汽車模擬模塊結(jié)構(gòu)圖自動(dòng)化倉庫服務(wù)系統(tǒng)中待裝載汽車可看作是一隊(duì)列。當(dāng)要發(fā)放的汽車到自動(dòng)化倉庫服務(wù)時(shí)，若有空閑位就?？窟M(jìn)行裝車作業(yè)，若月臺(tái)被占用，就按先后次序排隊(duì)，并且排隊(duì)達(dá)到一定長度時(shí)汽車選擇中途離開自動(dòng)化倉庫。汽車的調(diào)度可簡化為從這一隊(duì)列中按順序選擇下一待裝貨的汽車。另外，對(duì)于每一輛汽車來說，被選中后的工作過程可分為靠近月臺(tái)、裝貨、離開月臺(tái)三個(gè)部分，而且先后的兩輛汽車的進(jìn)出自動(dòng)化倉庫的過程不能重疊，即只有上一輛汽車離開月臺(tái)之后，下一條汽車才能靠近自動(dòng)化倉庫的月臺(tái)。根據(jù)以上情況，設(shè)計(jì)汽車調(diào)度模塊的結(jié)構(gòu)如圖 36。30 / 77圖 36 汽車調(diào)度模塊結(jié)構(gòu)圖 等待概率、設(shè)備利用率等的確定利用[0,1]之間的均勻分布隨機(jī)數(shù)，可求得兩批汽車發(fā)放的時(shí)間間隔 ，若以 表tkT示第 k 批汽車的發(fā)放時(shí)刻，則 (34)tTk???1式 34 可生成在仿真時(shí)間內(nèi)的汽車發(fā)放時(shí)刻表。結(jié)合(34)、(35)可求得汽車 k 開始裝貨的時(shí)間、汽車 k 開始裝貨前的等待時(shí)間、恰在汽車 k 開始裝貨之前自動(dòng)化倉庫設(shè)備空閑的時(shí)間、汽車 k 裝貨完畢時(shí)間等參數(shù)，從而可求得汽車等待 1 小時(shí)、2 小時(shí)或更長的概率，倉容利用率、設(shè)備利用率等。例如： 設(shè)備利用率 = (35)Ttmi??1 (36)mnn全 年 總 汽 車 數(shù)小 時(shí) 的 汽 車 數(shù)等 待 大 于小 時(shí) 概 率等 待 (37)720/)(7201?kRQ倉 容 利 用 率 式中 —第 i 批汽車作業(yè)時(shí)間，(h)；it n—小時(shí)數(shù)； T—仿真時(shí)間，(h)； m—汽車批次； Q(k)為 k 時(shí)刻庫容； R 為設(shè)計(jì)倉容。31 / 77 自動(dòng)化倉庫的仿真數(shù)據(jù)按自動(dòng)化倉庫作業(yè)特點(diǎn)生成了服從特定概率分布的仿真數(shù)據(jù)：1. 產(chǎn)生的1000個(gè)[40,50] 區(qū)間均勻分布發(fā)放汽車隨機(jī)時(shí)間間隔（見圖37）:43,46,43,40,48,44,46,40,49,43,44,48,42,40,41,49,41,40,50,48,41,44,45,46,47,49,48,41,46,45,41,48,48,42,47,43,41,48,50,43,…………,44,57,43,42,48,47,41,49,48,47,50,40,50,50,40,43,43圖 37 均勻分布發(fā)放汽車隨機(jī)時(shí)間間隔（見圖38）：53,56,50,53,49,57,58,45,59,46,49,46,55,54,59,54,48,47,58,56，52,51,57,50,48,53,51,60,50,49,56,58,52,55,54,48,49,50,53,58,…………,57,47,56,53,52,56,59,57,52,54,49,52,51,59,46,55,5832 / 77圖 38 指數(shù)分布發(fā)放汽車隨機(jī)時(shí)間間隔（見圖39）：49,48,50,51,49,47,50,51,50,49,49,51,48,48,48,48,51,50,51,50,50,50,49,49,48,48,49,49,47,49,51,50,48,47,49,50,49,42,50,50,…………,51,51,51,51,59,50,49,50,49,50,51,50,50,50,49,51,4933 / 77圖 39 正態(tài)分布發(fā)放汽車隨機(jī)時(shí)間間隔下面以森馬服飾有限公司自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。 詳細(xì)信息數(shù)據(jù)如下：全年自動(dòng)化倉庫的汽車發(fā)放的平均時(shí)間間隔（以 ta 表示） ，這是通過實(shí)地調(diào)研全年總周轉(zhuǎn)量( 以 YZXM 表示)，全年作業(yè)時(shí)間（以小時(shí)為單位，全年工作時(shí)間 300 天，每天 24 個(gè)小時(shí)） ，及汽車單車運(yùn)載量(以 TT 表示) ，然后通過下面的計(jì)算公式 38 得到的。 ta=300*24/(YZXM/TT) （38）（1） 主要技術(shù)參數(shù)如表 3334 / 77表 33 主要技術(shù)參數(shù)自動(dòng)化倉庫（個(gè)） 1年周轉(zhuǎn)量 YZXM（個(gè)） 24 萬托盤日吞吐量 1620 個(gè)托盤 倉庫庫量（個(gè)） 3 萬個(gè)托盤（2） 發(fā)放汽車 表 34 集裝箱半掛車參數(shù)項(xiàng) 目 參 數(shù)外形尺寸 1250024501510（mm）整備質(zhì)量 4500(kg)軸數(shù) 2軸距： 4240+1320(mm)軸荷 18000(kg)(并裝雙軸）額定載質(zhì)量 30480(kg)汽車運(yùn)輸?shù)膯卧问绞峭斜P,采用的是集裝箱半掛車（見圖 310） ，其主要參數(shù)如表 34，用于運(yùn)輸 40 英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，40 英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱外形尺寸為1219024402590（mm） ，內(nèi)部尺寸為 1180021302180（mm） ，托盤尺寸為 1200 800150 (mm） ，一個(gè)托盤以及貨物加起來的最大高度為 1950 mm，高度方向上最多可以放 1 個(gè)托盤，寬度方向上最多可以放 2 個(gè)托盤 ，長度方向上最多可以放 9 個(gè)托盤，因此一個(gè) 40 英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱可以放 18 個(gè)托盤。每次發(fā)放汽車 15 輛，為 270 個(gè)托盤，汽車發(fā)放間隔平均時(shí)間通過式 31 計(jì)算得到，為 1 小時(shí)，根據(jù)日吞吐量為810（1620/2）個(gè)托盤，經(jīng)檢驗(yàn)確定設(shè)定汽車發(fā)放的時(shí)間符合要求。35 / 77圖 310 集裝箱半掛車及集裝箱表 35 汽車車型項(xiàng) 目 汽車單汽車容量 18 個(gè)托盤15 輛汽車容量 270 個(gè)托盤裝汽車時(shí)間 1 小時(shí)裝汽車速度 270 個(gè)/小時(shí)發(fā)放間隔平均時(shí)間 ta 1 小時(shí)（3）火車接收 火車采用的是快運(yùn)活動(dòng)側(cè)墻棚車（見圖311） ，該車的材料為全鋼，連接工藝為焊接，是鐵路貨車中的通用車輛，用于運(yùn)送各種受到惡劣的天氣容易受損或腐敗的貨物，如糧食，肉類，各種工業(yè)用品及各種精密的儀表設(shè)備等。該車的防雨、防盜性能良好，既能滿足用叉車裝卸的需要，又能滿足人工裝卸的需要，尤其是用叉車等裝卸工具進(jìn)行機(jī)械卸載作業(yè)時(shí)能體現(xiàn)很大的優(yōu)勢，如提高裝卸效率，減少作業(yè)時(shí)間，因?yàn)榻M成該車單節(jié)車廂的車皮的兩面?zhèn)葔强梢苿?dòng)的，移動(dòng)側(cè)墻可以使單節(jié)車廂的車皮的車門打開半個(gè)車長的長度，從車廂的兩側(cè)都可以進(jìn)行卸載作業(yè)，卸載方便快捷。其性能參數(shù)如表36 。圖 311 快運(yùn)活動(dòng)側(cè)墻棚車及托盤36 / 77表 36 火車性能參數(shù)項(xiàng) 目 火車最大運(yùn)行速度 120 km/h 容積 135 m3 地板面積 43 m2　 車輛長度 16438 mm 　 車輛定距 11700 mm 車輛寬度 約 3134 mm車輛高度 約 4435 mm 固定軸距 1750 mm載重 60 t自重 t 軸重 21 t火車運(yùn)輸?shù)膯卧问绞峭斜P，這里采用的是 1200800150 mm,一個(gè)托盤以及貨物加起來的最大高度為 1950 mm，車輛高度為 4435 mm，高度方向上最多可以放 2 個(gè)托盤，車輛寬度約 3134 mm，一個(gè)托盤寬度為 800 mm，寬度方向上最多可以放 3 個(gè)托盤，車輛長度 16438 mm，一個(gè)托盤長度為 1200 mm，寬度方向上最多可以放 13 個(gè)托盤，所以一節(jié)火車車廂可以放 78（2*3*13）個(gè)托盤，為共 20 節(jié)，一列火車的運(yùn)載量（以 CC 表示）為 1560 個(gè)托盤?；疖嚢l(fā)車時(shí)間間隔（以 DC 表示）由式 39 算出，為 小時(shí)。根據(jù)火車日吞吐量為 810(1620/2)個(gè)托盤，所以，火車的運(yùn)載量是合適的。 DC=300*24/(YZXM/CC) （39）表 37 火車接收情況項(xiàng) 目 火車單車容量 1560 個(gè)托盤卸車時(shí)間 2 小時(shí)卸車速度 780 個(gè)托盤/小時(shí)發(fā)車間隔時(shí)間 小時(shí) 本章小結(jié)? 按自動(dòng)化倉庫作業(yè)特點(diǎn)生成了服從特定概率分布的仿真數(shù)據(jù)。? 建立了自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)隨機(jī)系統(tǒng)仿真數(shù)學(xué)模型。37 / 77? 建立了自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)系統(tǒng)，指出倉庫容量、等待概率、設(shè)備利用率等是自動(dòng)化倉庫物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題。38 / 77第四章 自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)系統(tǒng)的仿真軟件 軟件功能自動(dòng)化倉庫容量、汽車等待概率、庫容利用率、設(shè)備利用率是本課題的核心部分，這里對(duì)自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)仿真系統(tǒng)進(jìn)行軟件開發(fā)，軟件主要由兩個(gè)功能模塊組成，即主程序模塊和子程序模塊，主程序模塊用戶可以選擇要仿真的對(duì)象，子程序模塊，在此模塊中輸入相應(yīng)仿真參數(shù)，通過仿真輸出自動(dòng)化倉庫庫容變化曲線，最大、最小中轉(zhuǎn)庫容的大小、等待概率、設(shè)備利用率等輸出數(shù)據(jù)。 軟件模擬過程的程序框圖模擬過程如圖41： 圖 41 模擬過程流程圖39 / 77 軟件的實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)系統(tǒng)的仿真界面圖 42 是自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)仿真系統(tǒng)的軟件界面，該界面有屏幕截圖功能，在該界面點(diǎn)擊“進(jìn)入自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)倉容設(shè)計(jì)仿真界面”按鈕即可進(jìn)入仿真主界面（見圖 43） ，在該界面輸入年總周轉(zhuǎn)量、汽車單次運(yùn)載量、火車單次運(yùn)載量、火車卸載速度、汽車裝載速度等相關(guān)參數(shù)（也可以點(diǎn)這些輸入?yún)?shù)后面的小三角，選擇輸入數(shù)據(jù)）后，選擇接受規(guī)律、發(fā)放規(guī)律以及程序運(yùn)行的速率，系統(tǒng)在 VB 程序中完成數(shù)據(jù)處理，最后將得到的自動(dòng)化倉庫庫容變化曲線及輸出數(shù)據(jù)在 VB 仿真主界面顯示，輸出數(shù)據(jù)有：最大暫存庫容，最小暫存庫容，發(fā)放汽車數(shù)量，接收火車數(shù)量，等待概率（汽車） ，設(shè)備利用率，年平均庫容利用率發(fā)放汽車平均時(shí)間間隔，接收火車平均時(shí)間間隔。圖 42 自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)仿真系統(tǒng)軟件界面40 / 77圖 43 自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)仿真系統(tǒng)還有一種實(shí)現(xiàn)方法是在 VB 程序中完成數(shù)據(jù)處理后調(diào)用 MATALB 進(jìn)行圖像處理，最后在 VB 主界面顯示。在圖 43 的界面中點(diǎn)“調(diào)用 MATALB”按鈕即可實(shí)現(xiàn)。前一種方法單次運(yùn)行仿真程序圖像直觀清楚，但運(yùn)行仿真速度較慢，運(yùn)行單次仿真需要 20秒，運(yùn)行仿真 100 次需要用 20 分鐘的時(shí)間，而后一種方法仿真速度快，運(yùn)行單次仿真僅僅用 5 秒，運(yùn)行仿真 100 次僅需兩分鐘，圖形利于分析庫容的使用頻率，但圖形可控性不如 VB。自動(dòng)化倉庫中轉(zhuǎn)作業(yè)仿真系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)程序在運(yùn)行過程中的暫停和繼續(xù)，以及任何時(shí)間的截圖功能，包括程序在運(yùn)行過程中的截圖，這些功能都是在 VB 界面下實(shí)現(xiàn)的。倉容仿真的程序如下：39。計(jì)算第 1 批汽車開始裝載到離開的倉容變化Q(0) = Q0For k = 1 To startime(truck) + load If BT(k) = 0 And TR(k) = 0 Then VBB = 0: VCC = 0: GoTo 300 39。無汽車無火車 If BT(k) 0 And TR(k) 0 Then VBB = VB: VCC = VC: GoTo 300 39。有汽車有火車 If BT(k) 0 And TR(k) = 0 Then VBB = VB: VCC = 0: GoTo 300 39。有汽車無火車 If BT(k) = 0 And TR(k) 0 Then VBB = 0: VCC = VC: GoTo 300 39。無汽車有火41 / 77車300 Q(k) = Q(k 1) + VBB VCC R(k) = Q(k) Next k 等待概率、設(shè)備利用率的程序?qū)崿F(xiàn) 等待概率、設(shè)備利用率的程序?qū)崿F(xiàn)框圖如圖 44。 42 / 77圖 44　自動(dòng)化倉庫等待概率、設(shè)備利用率程序流程圖43 / 77程序如下：39。產(chǎn)生服從指數(shù)分布汽車時(shí)間間隔表Function EXPDEV1(DUM, EXPB) As Double Rand