基于改进A*算法的四向穿梭车系统出库翻箱优化

作者：马云峰; 盛聪; 杨习杰; 任亮; 周志刚

来源：中国管理科学, 2023, 1-11.

DOI：10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2023.0911

• 四向穿梭车系统
• 翻箱
• 双端取货
• 启发式上界
• 改进A*算法

四向穿梭车存储系统是一种基于穿梭车的新型存储和检索系统，能够保障电商环境下海量订单对极高出入库能力的需求。双端进出库端口设置能够释放四向库的性能，按序取货能够提升出库效率，系统多深位的特点会导致检索过程中的翻箱操作，因此选择合适的翻箱落位操作来减少总翻箱次数至关重要。针对四向穿梭车仓储系统中有限制条件的有序双端出库翻箱问题，以最小化翻箱次数为目标，设计启发式上界和估值函数来改进A*算法求得最优解。在不同系统布局下生成大量算例进行数值实验。结果表明，与基于最优巷道规则的启发式算法HEUR相比，改进A*算法在翻箱次数上平均减少16.62%；在相同规模下矩形布局能够进一步减少翻箱次数；双端相比单端出库布局能够平均减少70.43%翻箱次数。随着系统规模增大，算法优化效果更好，存储密度与翻箱次数的负相关性逐渐减弱。

• 单位
  武汉科技大学