物流仓储系统优化理论与模型实践

目录
第1章　绪论　1
1.1　仓储拣选系统概述　1
1.1.1　仓储拣选的含义　1
1.1.2　仓储拣选系统的含义　1
1.1.3　仓储拣选系统的分类　3
1.2　仓储拣选系统的优化目标　4
1.3　人工拣选系统与自动拣选系统　5
1.3.1　人工拣选系统的研究现状　6
1.3.2　自动拣选系统的研究现状　7
1.4　本章小结　8
第2章　仓储拣选作业过程概述　9
2.1　仓储作业概述　9
2.2　仓储存储策略　10
2.2.1　定位存储　11
2.2.2　随机存储　11
2.2.3　分类存储　12
2.2.4　关联分组存储　13
2.3　仓储拣选策略　13
2.3.1　分区　13
2.3.2　订单分割　14
2.3.3　订单分批　15
2.3.4　分类　18
2.4　仓储拣选路径策略　19
2.5　本章小结　22
第3章　仓储拣选系统优化的理论与方法　23
3.1　运作管理　23
3.2　随机过程　24
3.2.1　随机过程基础概念　24
3.2.2　马尔可夫过程　24
3.2.3　泊松过程　27
3.3　随机服务系统　27
3.3.1　输入过程　27
3.3.2　排队规则　29
3.3.3　服务机构　29
3.4　本章小结　31
第4章　货位分类存储及其改进策略　32
4.1　关于货位存储策略的文献综述　32
4.1.1　分类存储策略的研究　32
4.1.2　基于货物相关性的货位分配研究　33
4.2　基于聚类方法的货物分类　34
4.2.1　聚类分析的数据准备　34
4.2.2　电商数据聚类分析结果　35
4.3　基于关联规则的数据准备　39
4.4　电商数据关联规则挖掘结果　42
4.5　传统ABC分类存储策略及货位编码规则　45
4.5.1　传统ABC分类存储策略　45
4.5.2　货位编码规则　46
4.6　改进ABC分类存储策略及货位摆放规则　47
4.6.1　分类存储策略一次改进　47
4.6.2　分类存储策略二次改进　47
4.6.3　改进ABC分类存储策略的货位摆放规则　48
4.6.4　依据数据挖掘结果的分类存储方案　49
4.7　改进ABC分类存储策略的效率检验　52
4.7.1　拣选作业环境设定　52
4.7.2　仿真模型的研究目的　53
4.7.3　拣选行走距离的目标函数　54
4.7.4　仿真模型的目标函数　58
4.7.5　改进前后拣选效率验证　58
4.7.6　传统ABC分类拣选效率的仿真结果　58
4.7.7　一次改进后拣选效率的仿真结果　59
4.7.8　二次改进后拣选效率的仿真结果　60
4.7.9　分类存储策略改进前后的仿真结果对比　60
4.8　仿真结果分析　62
4.9　本章小结　62
第5章　仓储布局与优化设计　63
5.1　关于仓储布局的国内外研究进展　63
5.1.1　仓储布局的国外研究进展　63
5.1.2　仓储布局的国内研究进展　64
5.2　传统布局的设计　65
5.3　鱼骨布局的优化设计　66
5.3.1　直线型主通道的鱼骨布局　66
5.3.2　曲线型主通道的鱼骨布局　78
5.4　V型布局的优化设计　81
5.4.1　直线通道V型布局的设计　81
5.4.2　曲线通道V型布局的设计　87
5.5　本章小结　90
第6章　传统布局下仓储拣选的路径策略　91
6.1　关于拣选路径的研究综述　91
6.1.1　国外研究综述　91
6.1.2　国内研究综述　92
6.2　随机存储下返回型拣选路径的距离模型　93
6.2.1　模型假设　93
6.2.2　返回型拣选路径的随机模型　94
6.2.3　随机存储下返回型拣选模型与仿真比较　96
6.3　随机存储下S型拣选路径的距离模型　97
6.3.1　模型假设　97
6.3.2　S型拣选路径的随机模型　98
6.3.3　随机存储下S型拣选模型与仿真比较　99
6.4　分类存储下返回型拣选路径的距离模型　100
6.4.1　模型假设　100
6.4.2　返回型拣选路径的随机模型　101
6.4.3　分类存储下返回型拣选模型与仿真比较　103
6.5　分类存储下S型拣选路径的距离模型　106
6.5.1　模型假设　106
6.5.2　S型拣选路径的随机模型　107
6.5.3　分类存储下S型拣选模型与仿真比较　109
6.6　本章小结　111
第7章　改进布局下仓储拣选的路径策略　112
7.1　本章研究综述　112
7.1.1　国外研究综述　112
7.1.2　国内研究综述　113
7.2　鱼骨布局下返回型拣选路径策略　114
7.2.1　随机存储拣选路径　114
7.2.2　分类存储拣选路径　120
7.3　鱼骨布局下S型拣选路径策略　127
7.3.1　随机存储拣选路径　127
7.3.2　分类存储拣选路径　130
7.4　鱼骨曲线布局下返回型拣选路径策略　135
7.4.1　返回型拣选路径距离模型的假设　135
7.4.2　返回型拣选路径距离模型的构建　135
7.4.3　模型仿真与验证　139
7.5　V型布局下分类存储路径策略　140
7.5.1　返回型拣选路径策略　140
7.5.2　S型拣选路径策略　147
7.6　V型曲线布局下返回型拣选路径策略　152
7.6.1　返回型拣选路径距离模型的假设　152
7.6.2　返回型拣选路径距离模型的构建　152
7.6.3　模型仿真与验证　156
7.7　本章小结　157
第8章　人工智能算法在拣选路径中的应用　159
8.1　拣选路径优化遗传算法的设计　159
8.1.1　遗传算法的研究现状　159
8.1.2　遗传算法的运算步骤与算法设计　160
8.1.3　遗传算法的过程结构流程图　161
8.2　拣选路径优化蚁群算法的设计　161
8.2.1　蚁群算法的研究现状　161
8.2.2　蚁群算法的运算步骤与算法设计　162
8.2.3　蚁群算法的过程结构流程图　163
8.3　拣选路径优化布谷鸟算法的设计　164
8.3.1　布谷鸟算法的研究现状　164
8.3.2　布谷鸟算法的运算步骤与算法设计　165
8.3.3　布谷鸟算法的过程结构流程图　167
8.4　三种优化算法的计算与比较研究　168
8.4.1　求解算例　168
8.4.2　统计分析　177
8.4.3　三种优化算法的性能比较　179
8.5　本章小结　180
第9章　传统布局的订单分批策略　181
9.1　相关理论研究综述　181
9.1.1　国外研究综述　181
9.1.2　国内研究综述　182
9.2　订单分批问题概述　183
9.3　订单分批随机服务系统模型构建　184
9.3.1　模型假设与符号定义　184
9.3.2　行走时间估计　186
9.3.3　订单分批随机服务系统模型　189
9.4　订单分批随机服务系统模型仿真　194
9.4.1　参数设置　194
9.4.2　仿真计算平均服务时间S　195
9.4.3　仿真计算平均等待批形成时间W1　199
9.4.4　仿真随机服务系统Ek/G/1　200
9.4.5　仿真结果和近似计算结果比较分析　205
9.5　本章小结　207
本章附录　208
第10章　改进布局的订单分批策略　209
10.1　本章研究综述　209
10.1.1　货位布局和存储策略研究现状　209
10.1.2　拣选路径策略的研究现状　211
10.1.3　订单分批策略的研究现状　212
10.1.4　研究现状总结与分析　213
10.2　数据挖掘在订单分批中的应用　214
10.2.1　关联规则分批　214
10.2.2　自组织神经网络分批　218
10.2.3　K-均值聚类分批　221
10.3　货位布局对系统输入的影响　222
10.3.1　拣选作业环境设定　222
10.3.2　仿真模型的构建　224
10.3.3　订单分批拣选效率仿真计算　226
10.4　本章小结　228
第11章　仓储拣选系统拥堵率的估计　229
11.1　本章研究综述　229
11.2　拣选系统拥堵问题的阐述　231
11.2.1　拣选系统拥堵的产生　231
11.2.2　多人拣选拥堵的产生　234
11.3　宽通道两人拣选系统的拥堵率　235
11.3.1　前提假设：一个拣选面可以拣选多件货物　235
11.3.2　拣选者行走和拣选速度一致　235
11.3.3　平稳态与拥堵率　237
11.3.4　拣选者行走和拣选速度悬殊较大　237
11.3.5　仿真模拟与应用　242
11.3.6　拣选速度与拣选者数量的仿真分析　243
11.4　窄通道两人拣选系统的拥堵率　245
11.4.1　一个拣选面只拣选一件货物的拥堵模型　245
11.4.2　一个拣选面可拣选多件货物的拥堵模型　254
11.5　分类存储窄通道两人拣选系统的拥堵率　262
11.5.1　模型假设和符号说明　262
11.5.2　拣选者拣选速度与行走速度一致情况下的拥堵分析　265
11.5.3　拣选者拣选速度与行走速度相差悬殊情况下的拥堵分析　285
11.6　随机存储窄通道多人拣选系统的拥堵率　296
11.6.1　多人拣选拥堵模型的建立　296
11.6.2　基于元胞自动机的拥堵模型仿真　304
本章附录　312
第12章　结论与展望　314
12.1　仓储布局对整个仓库内的物流活动的重要作用　314
12.2　传统算法在处理拣选路径优化问题时存在的缺陷　314
12.3　仓储中心的作业方式研究　315
12.4　采用多种智能算法对拣选路径进行研究　315
12.5　订单分批策略研究　316
12.6　仓储拣选系统拥堵率研究　317
参考文献　318