【導讀】核準通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請勿外傳！

　　

【正文】 ... 20 最近插入法 ..................................................... 22 兩種方法的程序運行結(jié)果 ......................................... 27 分析結(jié)果 ........................................................... 27 設(shè)計總結(jié) ........................................................... 28 參考文獻 ................................................................ 30 附錄 .................................................................... 31 1 自動化立體倉庫的發(fā)展 國外自動立體倉庫的發(fā)展 自動化 立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。 50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫； 50 年代末 60 年代初出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫； 1963 年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù)，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學科。 60 年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。 我國自動化立體倉庫的發(fā)展概況 我國自動化倉庫的發(fā)展與歐美、日本等發(fā)達國家相比起步較晚，國內(nèi)第一座自動化倉庫是鄭州紡織機械廠冷作二車間的模具庫，建成于 1974 年 2 月，與此同時， 國內(nèi)一些科研機構(gòu)也開始了自動化倉庫的研究工作。起步最早的是原一機部系統(tǒng)的起重研究所、自動化研究所和第九設(shè)計院等單位。 1974 年北京汽車制造廠與自動化研究所合作，動工興建了該廠的自動化倉庫。稍后，北京商業(yè)儲運公司與河南糧食科研所和中科院自動化研究所合作，興建了該公司的針織品自動化倉庫。至 1980 年，我國已經(jīng)建成和正在施工建設(shè)中的自動化倉庫達到 21 座。 我國的自動化倉庫大部分是簡易的中低層小型分離式倉庫。貨架只有單元貨架和重力貨架兩種。作業(yè)方式幾乎都是巷道堆垛機配以小車、叉車或輸送機等周邊設(shè)備。這些倉庫主 要分布在機械制造業(yè)，其次是商業(yè)、電氣行業(yè)。倉庫的控制以手動控制為主，能夠單機自動遠距離控制的目前只有北京汽車制造廠零件庫、長沙火車站庫和天津儲運公司庫。 在已經(jīng)建成的自動化倉庫中，有一些還處于調(diào)試中，有一些則因故障率太高，難以正常使用。 自動化立體倉庫的概念 所謂自動化立體倉庫是指在高層貨架用貨箱或托盤儲存貨物，用電子計算機管理和控制巷道式堆垛機及其他機械，不需要人工搬運作業(yè)而實現(xiàn)收發(fā)作業(yè)的倉庫。 自動化立體倉庫的種類 2 自動化立體倉庫可以按照物品的特性、自動化立體倉庫的建筑物形式及設(shè)備形 式等進行分類，下面逐一進行介紹。 1． 按照儲存物品的特性進行分類 ⑴ 常溫自動化立體倉庫系統(tǒng)：常溫倉庫系統(tǒng)溫濕度一般限制在 5℃～ 40℃一下，相對濕度限制在 90﹪以下。 ⑵ 低溫自動化立體倉庫系統(tǒng)：該系統(tǒng)包括恒溫空調(diào)倉儲系統(tǒng)、冷藏倉儲系統(tǒng)、冷凍倉儲系統(tǒng)等。 ① 恒溫空調(diào)倉儲系統(tǒng)相對于溫濕度的要求是低溫、低濕度，依照其存放物品對于溫濕度的要求而設(shè)計。 ② 冷藏倉儲系統(tǒng)的溫度必須在低溫 0℃～ 5℃之間，主要用作蔬菜和水果的儲存。 ③ 冷凍倉庫系統(tǒng)，一般而言有 2℃到 35℃極速冷凍。但由于剛才在 20℃以下會有脆化現(xiàn)象 ，機械性只會急劇變化，所以冷凍自動倉庫的鋼架必須考慮使用低溫材料以及低溫焊材。 ⑶ 防爆型自動倉儲系統(tǒng)：主要以存放具有揮發(fā)性或易于燃爆的物品為主，所以其系統(tǒng)中使用的電器電控照明等設(shè)備，必須考慮其功能，按照不同的防爆等級來設(shè)計，因此會有不同的造價。 按照建筑物形式劃分可以將自動化立體倉庫分為自立式鋼架倉儲系統(tǒng)、一體式鋼架倉儲系統(tǒng)。 按照自動化立體倉庫設(shè)備形式來劃分，自動倉儲系統(tǒng)可以分為單位負載式自動化立體式倉庫、開放式鋼架、封閉式 鋼架、推回式鋼架、重力式鋼架、水平式鋼架子母車系統(tǒng)等等。 自動化立體倉庫的特點 自動化立體倉庫的優(yōu)點 自動化立體倉庫的主要優(yōu)點有以下幾個方面： ⑴ 提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 ⑵ 提高倉庫空間利用率。 ⑶減少商品的破損率。 ⑷提高倉庫的管理水平。 3 自動化立體倉庫的缺點 自動化立體倉庫的缺點主要在以下六個方面 。 ⑴結(jié)構(gòu)復雜，配套設(shè)備多，建筑和設(shè)備投資較高。 ⑵貨架安裝精度要求高，施工比較困難，而且施工的周期長。 ⑶儲存貨物的品種受到一定限制，不適于儲存超長和重量較大的貨物。 ⑷作業(yè)彈性小，難以應(yīng)付儲存高峰需要。 ⑸設(shè)備的保養(yǎng)和維護依賴于供應(yīng)商。 ⑹系統(tǒng)發(fā)揮優(yōu)勢，需與其他管理咨詢系統(tǒng)（采購、配送、銷售）相結(jié)合。 因此，在選擇建設(shè)自動化立體倉庫時，必須綜合考慮自動化立體倉庫在整個企業(yè)中的運營策略地位和設(shè)置自動化立體倉庫的目的，不能為了自動化而自動化，而后再詳細斟酌建設(shè)自動化立體倉庫所帶來的正面和負面影響。最后，還要考慮相應(yīng)采取的補救措施。所以，在實際建設(shè)中必須進行詳細的方案規(guī)劃，進行綜合評測，最終確定建設(shè)方案。 4 設(shè)計條件 某自動化立體倉庫采用 2行 3列的單 元貨格式貨架存放貨物，一共有 6 個貨格，每個貨格存放一個托盤貨物。貨格以按列編碼的形式進行編號，如圖 所示。已知其它參數(shù)假定如下：假設(shè)堆垛機在水平方向的行駛速度 Vx=，在垂直方向的行駛速度Vy=2m/s；貨格大小為 L（長） W（寬） H（高） =1m 1m ；堆垛機初始狀態(tài)在原點 0處；貨格 j的橫坐標 jx 和縱坐標 jy 就是其所在的列和行，如貨格 6的坐標為（ 3，2）?，F(xiàn)有 6個托盤貨物需要存放到貨架上，貨物的出入 庫頻率如表 所示。 2 4 6 1 3 5 圖 表 托盤貨物出入庫頻率表 貨物 頻率 貨物 頻率 貨物 頻率 A 6 C 15 E 4 B 30 D 9 F 20 根據(jù)以上條件，利用匈牙利算法合理安排各托盤貨物的存放位置。 計算系數(shù)矩陣 符號假設(shè) 為第 i 種貨物的出入庫頻率（次數(shù)）， i=A， B， C， D， E， F； 2． xj ， yj分別為貨格 j 的橫坐標和縱坐標，即貨格 j 所在的列和行（距離巷道口最近的列記為第 1 列，最底層記為第 1 層）， j=1， 2， 3， 4， 5， 6； 3． vx 為水平方向的行駛速度； 為垂直方向的行駛速度； 0 Vx Vy 5 為貨格的長； 為貨格的寬； 為貨格的高； 為堆垛機運行之貨格 j 所用時間，該時間是堆垛機行進過程中水平方向和垂直方向所用時間的最大值 ， j=1， 2， 3， 4， 5， 6； 9. cij 為堆垛機將貨物 i 向貨格 j 存取時所花費的時間。 已知條件 fA =6， fB =30， fC =15， fD =9， fE =4， fF =20； vx =, vy =； L W H=1m 1m ； 貨格 1 的坐標為（ x1 ， y1 ） =(1,1)；貨格 2 的貨格為（ x2 ， y2 ） =（ 1， 2）；貨格 3的坐標為（ x3 ， y3 ） =（ 2， 1）；貨格 4的坐標為（ x4 ， y4 ） =（ 2， 2）；貨格 5的坐標為（ x5 ， y5 ） =（ 3， 1）；貨格 6的坐標為（ x6 ， y6 ） =（ 3， 2）。 計算系數(shù)矩陣 tj ： 公式為 tj =max ? ??????????? ???vyvxyjxj HL 1, （ ） t1 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 11 =max ? ??????? ??? 2 ,3 11=1/3 t2 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 22 =max ? ??????? ??? 2 ,3 11=2/5 t3 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 33 =max ? ??????? ??? 2 ,3 12=2/3 t4 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 44 =max ? ??????? ??? 2 ,3 12=2/3 6 t5 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 55 =max ? ??????? ??? 2 ,3 13=1 t6 =max ? ? ?????????? ??? vyvxyxHL 1, 66 =max ? ??????? ??? 2 ,3 13=1 ： cij = tf ji? （ ） cA1 = tfA 1? =6 1/3=2, cB1 = tfB 1? =30 1/3=10, cC1 = tfC 1? =15 1/3=5,cD1 = tfD 1? =9 1/3=3, cE1 = tfE 1? =4 1/3=4/3， cF1 = tfF 1? =20 1/3=20/3； cA2 = tfA 2? =6 2/5=12/5， cB2 = tfB 2? =30 2/5=12， cC2 = tfC 2? =15 2/5=6， cD2 = tfD 2? =9 2/5=18/5， cE2 = tfE 2? =4 2/5=8/5， cF2 = tfF 2? =20 2/5=8； cA3 = tfA 3? =6 2/3=4， cB3 = tfB 3? =30 2/3=20， cC3 = tfC 3? =15 2/3=10， cD3 = tfD 3? =9 2/3=6， cE3 = tfE 3? =4 2/3=8/3， cF3 = tfF 3? =20 2/3=40/3； cA4 = tfA 4? =6 2/3=4， cB4 = tfB 4? =30 2/3=20， cC4 = tfC 4? =15 2/3=10， cD4 = tfD 4? =9 2/3=6， cE4 = tfE 4? =4 2/3=8/3， cF4 = tfF 4? =20 2/3=40/3； cA5 = tfB 5? =6 1=6， cB5 = tfB 5? =30 1=30， cC5 = tfC 5? =15 1=15， cD5 = tfD 5? =9 1=9， cE5 = tfE 5? =4 1=4， cF5 = tfF 5? =20 1=20； cA6 = tfA 6? =6 1=6， cB6 = tfB 6? =30 1=30， cC6 = tfC 6? =15 1=15， cD6 = tfD 6? =9 1=9， cE6 = tfE 6? =4 1=4， cF6 = tfF 6? =20 1=20； 得到系數(shù)矩陣表： 表 A B C D E F 1 2 10 5 3 4/3 20/3 2 12/5 12 6 18/5 8/5 8 3 4 20 10 6 8/3 40/3 4 4 20 10 6 8/3 40/3 5 6 30 15 9 4 20 6 6 30 15 9 4 20 7 運用匈牙利算法求解 1. 匈牙利算法的步驟 第一步：建等效矩陣。 （ 1） 從系數(shù)矩陣的每行元素中減去該行的最小元素。 （ 2） 再從所得系數(shù)矩陣的每列元素中減去該列的最小元素。 第二步：找獨立 0 元素，進行試指派。 （ 1）從只有一個 0 元素的行（或列）開始，給這個 0 元素加括號（ 0），表示這行所代表的貨格已有一種貨物分配。然后劃去（ 0）所在列（或行）的其它 0 元素，記作“ ? ”，表示這列所代表的貨物已指派。 （ 2）對只有一個 0 元素的列（或行）的 0 元素加括號（ 0），然后劃去（ 0）所在行（或列）的 0 元素，記作“ ? ”。 如果在（ 1），（ 2）兩步中，遇到每一行和每一列都有兩個或兩個以上的 0 元素，可任選一個加括號，同時把其所在行和列的 0 元素都劃去。 （ 3）重復（ 1），（ 2）兩步，直到所有 0 元素都被加括號或打叉。 （ 4）加括號的 0 元素即為獨立 0 元素，若其個數(shù) m 等于矩陣的階數(shù) n，則已得到問題的最優(yōu)解。若 mn，則轉(zhuǎn)入第三 步。 第三步：用最少的直線覆蓋所有 0 元素。 （ 1）對沒有獨立 0 元素的行打 “√”。 （ 2）對以打“√”的行中所含 0元素的列打“√”。 （ 3）再對（ 2），（ 3），直到得不到新的打“√”的行、列為止。 （ 4）將沒有打“√”的行和以打“√”的列用直線覆蓋，且直線的數(shù)目一定等于獨立0元素的個數(shù)。轉(zhuǎn)第四步。 第四步：增加 0元素。 從沒有被直線覆蓋的元素中找出最小元素。未被覆蓋的元素都減去該最小元素，而被兩條線覆蓋的元素都加上該最小元素，其它元素不變。這樣得到新系數(shù)矩陣，轉(zhuǎn)第二步，重新確定獨立 0元素。 2．應(yīng)用過程 (1)給系數(shù)矩陣表乘以 15， 從系數(shù)矩陣的每行元素中減去該行的最小元素 , 再從所得系數(shù)矩陣的每列元素中減去該列的最小元素，得到等效矩陣。 8