自动化立体仓库是当代物流技术、仓储技术、自动化技术发展的产物,它集存储、输送、配送于一体,应用越来越广泛。一个自动化立库系统是由许多的子系统构成,为了保证整个系统的最优绩效,就要优化调度各个子系统的运作。对于自动化立库这样一个典型的大系统离散事件优化控制问题,对其各个子系统进行的优化与仿真的研究和应用,在提高立库的作业效率,合理配置立库的物流装备有着很大的实际应用价值。 本文首先分析了立库的发展阶段以及国内外的研究及应用状况,并对自动化立体仓库做了深入的分析,提出了本文拟研究的优化问题——在自动化立库分拣系统中,对拣选式作业的堆垛机拣取路径的优化问题。建立了拣选路径的数学模型,明确定义了其目标函数以及约束条件,通过对拣选路径优化问题的数学模型的分析,采用基于字符编码的混合遗传算法来求解。并利用粒子群算法中位置迭代函数的结构,确定迭代时的交叉与变异的概率。并充分利用eM_Plant的功能,巧妙简便的实现编码与解码操作。 本文的另一个研究重点是利用专业仿真软件eM_Plant来建立立库的分拣系统模型,以及对路径优化问题的混合遗传算法的实现,并分别对不同的任务单的作业进行了仿真分析。仿真系统中,各个子系统仿真模型的模块化建立,也为进一步的整个立库大系统的仿真研究奠定了基础。 通过本论文的研究与实现,作者认为: 1) 混合遗传算法是解决拣选点多(规模大)的路径优化问题的有效工具,能高效的求得满意解; 2) 利用eM_Plant的特性在仿真系统中嵌入优化模块,实现仿真优化很好的结合; 3) 通过层次化、模块化的建模方式,建立了分拣系统各个模块,同时也体现出eM_Plant在物流系统以及系统规划仿真方面的巨大优势。