Matlab立体仓库任务优化调度算法的研究(2)
自动化立体仓库是现代物流产业的一个很小的分支，却又是必不可少的一部分。自动化立体仓库着重研究货物及原料在存、取两方面的应用。同样的货物与任务，不同的储存架构和出入库方式对仓库运行效率有相当大的影响。如何合理使用现有资源以使得自动化立体仓库高效的运行成为了21世纪各方学者研究的重点。
1.2 自动化立体仓库简介
自动化立体仓库又被称为高架货仓或自动储存自动检索系统。顾名思义，自动化立体仓库是融合了自动化技术的新型仓库。它是一种可以与计算机直接相连，实现高层货位合理化，使用自动化堆垛机在巷道中进行存取作业的控制系统。它集成了电气、机械、管理、统筹、计算机于一体，体现了高效合理的存储理念[1]。
1.2.1 自动化立体仓库的结构
货架：用于储存货物，一般为钢材质制成的单元格结构，分为固定性和旋转型。
托盘：用于承载货物，一般集成于货架。
巷道堆垛机：工作于货架间的巷道，用于执行货物的出入库操作。堆垛机可以在巷道中沿着上下左右四个方向移动，不同堆垛机有其特定的参数。
输送设备：自动化仓库的主要附属设备，由输送车、传送带、升降机等设备组成其职能是将堆垛机上的货物运送到指定位置。
自动导向小车：小型机器人，用于运输原料或成品。内置传感器与芯片，可以自动识别前方障碍物绕开并选择合适路线避开。
信息管理系统：即中央计算机，是整个自动化立体仓库的灵魂，拥有高速CPU及大容量数据库。负责处理仓库中的各项数据，规划最优存储架构及最优存取路径。
1.2.2 自动化立体仓库的特点[4]
自动化立体仓库的概念一经提出便引起了人们的高度重视，这主要得益于该思想应用于实际领域上的诸多优点。首先，值得一提的是该系统可以大大减少堆积货物的占地面积。据悉，相比于同类型的普通仓库，自动化立体仓库在占地面积上节约了百分之八十以上。其次，计算机的引入大大提高了自动化立体仓库的运行效率，相比传统出入库方式，自动化立体仓库在货物存储结构、周转率、出入库效率等方面都有极大提高。再者，与生产线类似，自动化技术的引入大大降低了直接劳动成本，机械臂、堆垛机可以在更恶劣的条件下出色的完成预定任务，这也使得作业的安全性有了保障。
1.2.3 自动化立体仓库的发展现状
从原始的仓库到如今的高科技存储，自动化立体仓库历经了多个过程的转变。最早为人工仓储阶段，随后转向机械化存储阶段，始于上个世纪50年代，人们相继开发了自动货架，自动引导小车，自动识别拣选系统等一系列机械设备以取代人工。1959年美国建造了全世界第一个自动化立体仓库，这使得存储技术进入了一个新的阶段（自动化仓储阶段），自此自动化立体仓库初具雏形。几年之后，美国将计算机引入立体仓库，利用其高速计算的能力实时跟踪货物目标，大大减少了人工成本，提高了运作效率。然而在这个阶段各个设备依然相对独立，后来这个时期被人们称为“自动化孤岛”。上世纪80年代立体仓库走向集成化，决策并不再依据单一的数据判定，而是综合评定。后来人工智能及模糊控制思想的提出，将自动化立体仓库的发展推入巅峰，走向了智能化仓储阶段[16]。
1.3 自动化立体仓库路径优化问题的研究现状
1.4 Matlab软件平台及遗传算法工具箱
Matlab是由美国mathworks公司发布的主要针对科学计算、可视化及交互式程序设计的高科技仿真环境。软件基于矩阵计算原理，以C++为基础实现强大功能，被广泛的应用于数值分析、图像处理、工程绘图、控制系统仿真、金融财务等各领域。
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