【導讀】成果，論文中有關資料和數(shù)據(jù)是實事求是的。盡我所知，除文中已經(jīng)加以標注和致謝外，大學或其它教育機構的學位或學歷證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對研究所。做的任何貢獻均已在論文中做出了明確的說明。若有不實之處，本人愿意承擔相關法律責任。印或其他復制手段保存學位論文。保密學位論文在解密后的使用授權同上。擬，得出所求問題的近似解的一種模擬方法。因此，本課題以隨機過程理論為基礎，開展對自動化倉庫中轉作業(yè)與庫容關系的研究。實際調研的數(shù)據(jù)相吻合。作業(yè)系統(tǒng)仿真數(shù)學模型，為確定合適的庫容奠定基礎。不同規(guī)律中轉作業(yè)條件下自動化倉庫中轉作業(yè)系統(tǒng)的最佳庫容。率、設備利用率等工藝參數(shù)，并對巷道堆垛機的穩(wěn)定性進行分析。

　　

【正文】 VB調用 MATLAB可以借助 ActiveX部件、動態(tài)數(shù)據(jù)交換（ DDE）、編譯 M文件、引入 MatrixVB或將 MATLAB函數(shù)轉換為 VB可用的 DLL等技術實現(xiàn)，本文借助 ActiveX部件將 MATLAB作為 VB的一個的 ActiveX部件調用 [7173]。 本章小結 ? 簡要介紹了不 同概率分布隨機數(shù)的產(chǎn)生及方 法。 ? 給出了服從均勻、指數(shù)分布、正態(tài)分布隨機函數(shù) 發(fā)生器建立的方法，其中序列yxRr , 是后 續(xù)自動化倉庫汽車發(fā)放的時間間 隔。 ? 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 23 ? 簡 述了 VB 與 MATLAB 進行 混合編程 的 方 法，這是本文采用的編程方法。 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 24 第三章 自動化倉庫仿真模型的建立 以自動化倉庫為中心的中轉作業(yè)系統(tǒng)主要包括 [74]：運輸輸送設備，如連續(xù)輸送機 (帶式輸送機、輥筒輸送機 )； 自動引導小車（ AGV）、巷道式 堆垛機、穿梭車和叉車等；其他設備 ,如周轉設備（托盤、集裝箱）、出入庫站臺、貨架、計算機管理及監(jiān)控系統(tǒng)等。影響自動化倉庫系統(tǒng)在運行過程性能狀態(tài)的主要因素有：總體布置規(guī)劃，外界環(huán)境（如訂單流和補貨車流）、裝卸工藝、設備配置、控制管理。 本文對自動化倉庫中轉作業(yè)系統(tǒng)進行研究 ,其結構圖如圖 31，火車運來貨物到自動化倉庫，貨 物經(jīng)裝卸設備和入庫輸送系統(tǒng)進行卸載及輸送進入自動化倉庫存 儲，入 庫作業(yè)完 成，出庫時，貨 物由裝卸設備及出庫輸送系統(tǒng)運至出庫口進行裝 載，出 庫作業(yè)完 成。 圖 31自 動化倉庫物流系統(tǒng)結構 圖 自動化 倉庫大多采用的機械有巷 道堆垛 機、橋 式堆垛起重 機、拖車、高架叉車、叉車、揀 選式電動堆垛 機、自動搬運車、有軌小車、穿梭車等。裝卸搬運作業(yè)選用上述的機械組成不同的裝卸工藝系統(tǒng)。下面對該工藝做一簡要介紹。 卸火車作業(yè)。卸 火車作業(yè)由叉車承 擔?；疖嚨竭_自動化倉庫時，由叉車將托盤從火車上卸下，放至入庫輸送機上，然后由巷道堆垛機運至自動化倉庫的貨架進行存儲，完 成入庫作 業(yè)。 裝汽車作業(yè)。巷道堆垛機（見圖 32）將自動化倉庫的貨架上的托 盤放在出庫輸自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 25 送機 上，然后由叉車將托盤從出 庫輸送機 運至汽車進行裝車，完成出庫作業(yè)。 業(yè)工藝特點及使用范 圍 巷道堆垛機高度大都在 1050 米左右，可對一個巷道內的貨架上的貨物進行存儲作業(yè)，即大約 150020xx 個左右的托盤貨位。使自動化倉庫倉儲能力增加。有效地利用了自動化倉庫的面積。叉車采用普通電動叉車，其主要技術參數(shù)如表 31。輸送機的 運行速度一 般為 510 m/min。 表 31 叉車技術參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)要求 最大起升重量 3000 kg 載荷中心距 500 mm 最大起升高度 3000 mm 自由提升高度 160305 mm 空載最大行駛速度 18km/h 滿載最大行駛速度 19km/h 滿載上升速度 450 mm/s 空載上升速度 470480 mm/s 滿載下降速度 450 mm/s 空載下降速度 450500 mm/s 貨叉尺寸 1070 125 45 (mm) 表 32 巷 道堆垛機主要技術參 數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)要求 水平運行速度 80180 m/min 升降速度 工作速度 15－ 25 m/min 慢速檔 3－ 5 m/min 最大速度 60 m/min 貨叉伸縮速度 1530 m／ min 貨叉尺寸 1070 125 45 (mm) 額定負荷 1000 kg 巷道寬度 最小 1500 mm 堆垛機高度 24 m 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 26 圖 32 巷 道堆垛 機、輥 筒輸送 機、叉車 自動化倉庫中轉作業(yè)系統(tǒng)仿真模型 自 動化倉庫系統(tǒng)是一個隨機服務系 統(tǒng)，它有三部分組成： （ 1）汽車發(fā)放的規(guī)律 即它是按什么樣的概率分布發(fā)放的。 （ 2）服務時間 由于汽車發(fā)放是隨機的，因此裝載服務的時間也是隨機的，服務時間長短，這 要由裝載機械的技術狀態(tài)等因素而 定。 （ 3）排隊原則 即是按什么樣的原則對排隊的汽車進行裝載服務。 自動化倉庫汽車發(fā)放形式 由于用戶需求是隨機的，因此，汽車的發(fā)放形式也是隨機的，為了簡化模型，使每次汽車的發(fā)放量為固定值（如每批發(fā)放汽車 2 輛），汽車發(fā)放的時間間隔服從一定的概率分布，如正 態(tài)分 布，指 數(shù)分 布，均 勻分 布等。序列 yxR , （ uabaR )1( ???? ，ux lnta? ， ?? ??? ?? ）（121 6i iuy（其中 u ～ [0,1]））分別是利用隨 機函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的均勻分布汽車發(fā)放的 時間間隔、指 數(shù)分 布汽車發(fā)放的時間間隔、正 態(tài)分 布汽車發(fā)放的時間間隔。其中 ta是全年汽 車發(fā)放的平均時間間 隔。 對于一般的自動化倉庫，裝卸機械的生產(chǎn)率基本穩(wěn)定 ，裝卸時間主要由汽車裝載的托盤數(shù)量大小來決定。在這種情況下，裝卸時間 tc 是可以直接通過公式 31 計算出來 [75]： 34??? 裝卸效率裝載機械能力 汽車裝載的托盤數(shù)量ct （ 31） 自動化倉庫火車接收形式 一般情況下，由于自動化倉庫的年總需求量是一固定值，為了保證供貨充足，自動自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 27 化倉庫每隔一段時間就應該有一批貨物入庫，因此，自動化倉庫對火車的接收形式為均勻接收，根據(jù)年 總工作時間及年接收火車列數(shù)可以確定火車接收的平均時間間隔。卸載一班火車需要時間 tt可由式（ 32）求得： 34??? 裝卸效率裝載機械能力 火車裝載的托盤數(shù)量tt （ 32） 服務原則 服務的原則是：先發(fā)放先服務：先發(fā)放的汽車先進行裝載作業(yè)。根據(jù)我國現(xiàn)時自動化倉庫作業(yè)情況 ,作業(yè)按照隨機發(fā)放汽車 ,即時開始裝汽車作業(yè)。本文仿真采取“先發(fā)放先服務”原則。 火車按班次發(fā)放，每 。 自動化倉庫中轉作 業(yè)系統(tǒng)仿真數(shù)學模型的建立 自動化倉庫中轉作業(yè)系統(tǒng)仿真的數(shù)學模型 按照來火車、發(fā)汽車作業(yè)的時序圖（圖 33）可以計算每小時自動化倉庫庫容，程序計算公式如下： Q（ k） =Q(k1)+VBVC （ 33） 其中， Q(k)代表在某 時刻的庫 容， Q(k1)代表某時刻前一時刻的 庫 容， 庫 容的大小以托盤個數(shù)表示。 VB代表汽車每小時卸托盤的個數(shù) (SKU/h) VC代表火車每小時裝托盤的個數(shù) (SKU/h)。 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 28 圖 33 來火車、發(fā)汽車作業(yè)時序圖 由于，火車和汽車的接收和發(fā)放是有時間間隔的，如圖 33，圖中 t0為火車接收的時間間隔，圖中陰影處分別為火車、汽車的裝、卸貨時間， t t t t4為汽車到達自動化倉庫的間隔時間。在前一輛汽車未完成裝貨時后一輛汽車就已經(jīng)在等待裝載了，那么后一批汽車到達的時間和前一批汽車裝貨完成的時間間隔為負值，如圖 33中的 t4。因此，由于火車、汽車的作業(yè)，在任一時刻， 33式就分可以細分為以下 4種情況： 有火車，有汽車時， Q（ k） =Q(k1)+VBVC 有火車，無汽車時 ， Q（ k） =Q(k1)+VB 無火車，有汽車時， Q（ k） =Q(k1)VC 無火車，無汽車時， Q（ k） =Q(k1) 正是由于自動化倉庫的中轉作業(yè)使得自動化倉庫的庫容發(fā)生動態(tài)變化，如圖 33。 仿 真模擬系統(tǒng)總體結 構 (見圖 34): 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 29 圖 34 模擬系統(tǒng)總體結構 仿真模型模塊 程序模塊如圖 35： 圖 35 發(fā)放汽 車模擬模塊結構 圖 自 動化倉庫服務系統(tǒng)中待裝載汽車可看作是一隊 列。當要發(fā)放的汽車到自動化倉庫服 務時，若有空閑位就?？窟M行裝車作業(yè)，若月臺被占用，就按先后次序排隊，并且排隊達到一定長度時汽車選擇中途離開自動化倉庫。汽車的調度可簡化為從這一隊列中按順序選擇下一待裝貨的汽車。另外，對于每一輛汽車來說，被選中后的工作過程可分為靠近月臺、裝貨、離開月臺三個部分，而且先后的兩輛汽車的進出自動化倉庫的過程不能重疊，即只有上一輛汽車離開月臺之后，下一條汽車才能靠近自動化倉庫的月臺。 根據(jù)以上情況，設 計汽車調度模塊的結構 如圖 36。 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 30 圖 36 汽車調度模塊結構圖 等待概率、設備利用率等的確定 利用 [0,1]之間的均勻分布隨機數(shù)，可求得兩批汽車發(fā)放的時間間隔 t ，若以 kT 表示第 k 批汽車的發(fā)放時刻，則 tTT k ?? ?1k (34) 式 34 可 生成在仿真時間內的汽車發(fā)放時刻 表。 結合 (34)、 (35)可求得 汽車 k 開始裝貨的時間、汽車 k 開始裝貨前的等待時間、恰在汽車 k 開始裝貨之前自動化倉庫設備空閑的時間、汽車 k 裝貨完畢時間等參數(shù)，從而可求得汽車等待 1 小時、 2 小時或更長的概率，倉容利用率、設備利用率等。例如： 設備利用率 = Ttmii??1 (35) mnn 全年 總汽車 數(shù) 小時 的汽車 數(shù)等待大于小時概率等待 ? (36) 7200/))(( 72001??? k RkQ倉容利用率 (37) 式中 it — 第 i 批汽 車作業(yè)時 間， (h)； n— 小時數(shù)； T— 仿真時間， (h)； m— 汽車批次； Q(k)為 k 時刻庫容； R 為設計倉容。 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 31 自動化倉庫的仿真數(shù)據(jù) 按自 動化倉庫 作業(yè)特點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 [40,50]區(qū)間均勻分布發(fā)放汽車隨機時間間隔（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)放汽車隨機時間間隔 1000個 指數(shù)分布 發(fā)放汽車隨機時間間隔（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, ………… ,57,47,56,53,52,56,59,57,52,54,49,52,51,59,46,55,58 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 32 圖 38 指數(shù)分布發(fā)放汽車隨機時間間隔 1000個 正態(tài)分布 發(fā)放汽車隨機時間間隔（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, ………… ,51,51,51,51,59,50,49,50,49,50,51,50,50,50,49,51,49 自動化倉庫中轉作業(yè)與 庫容關系的研究 33 圖 39 正態(tài)分布發(fā)放汽車隨機時間間隔 下面以森馬服飾有限公司自動化倉庫系統(tǒng)為例進行分析。 詳細信息數(shù)據(jù)如下： 全年自動化倉庫的汽車發(fā)放的平均時間間隔（以 ta 表示），這是通過實地調研全年總周轉量 (以 YZXM 表示 )，全年作業(yè)時間（以小時為單位，全年工作時間 300 天，每天24 個小時），及汽車單車運載量 (以 TT 表示 )，然后通過下面的計算公式 38 得到的。 ta=300*24/(YZXM/TT) （ 38） （ 1） 主要技術參數(shù)如表 33