跨层穿梭车仓储系统作为新式的自动仓储解决方案,由于其灵活性和稳定性,在高存储需求和低分拣需求场景中应用广泛。但在仓储设计过程中,因为受到货架的设计、设备的选型与数量配置等因素的影响,如何使得其成本及性能等各方面达到最佳更为困难。且在跨层穿梭车系统中提升机和穿梭车分别承担了垂直和水平的运动,为了提高系统效率,故对穿梭车和提升机的协同调度提出了更高要求。因此本文以跨层穿梭车仓储系统为研究对象,以仓储资源配置优化和出入库复合作业的任务调度为研究点开展工作。主要研究工作有:(1)跨层穿梭车仓储系统作业研究。通过研究跨层穿梭车仓储系统的工程实践布局和主要设备作业特点,分析系统执行单命令周期和复合命令周期的作业流程,对其中的流程进行总结和分解。(2)跨层穿梭车仓储系统资源配置研究。针对跨层穿梭车仓储系统的资源配置优化问题,提出仓储资源配置的多目标优化模型。构建以货架层数和列数、穿梭车数量、穿梭车最大速度和加速度以及提升机最大速度和加速度为决策变量,以仓库吞吐量最大、建设投资成本以及运营能耗最少为目标的多目标优化模型。并根据该模型,设计了NSGA-Ⅱ算法进行求解,得到非劣解集,并对其分析,为跨层穿梭车仓储系统的设计提供决策参考。(3)跨层穿梭车仓储系统任务调度研究。针对跨层穿梭车仓储系统的任务调度优化问题,根据对系统复合命令周期的作业流程的分析,借鉴不相关并行机的混合流水线模型的思想,建立基于复合命令作业下的以订单任务总完成时间最小为目标的任务调度模型,并设计了改进的人工鱼群算法进行求解。(4)模型和算法实例验证。选取国内某炊具企业的实际情况,通过Matlab编写算法求解实例模型,分别验证多目标仓储资源配置模型和任务调度模型的有效性。