【摘要】：在經(jīng)濟(jì)全球化和電子商務(wù)的雙重推動(dòng)下,物流業(yè)中的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(warehousing system)獲得了前所未有的發(fā)展動(dòng)力。在現(xiàn)代城市生活中,空間資源變得稀缺和昂貴。怎樣在到達(dá)目的地使車子能快速找到空的停車位變得很重要�；诖�,近十年,具有更高緊致化程度和更強(qiáng)貨物處理能力的緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)(Compact automated parking system,CAPS)出現(xiàn)了。目前,這類系統(tǒng)已經(jīng)在許多國(guó)家和企業(yè)得到了應(yīng)用,特別是在Wolfsburg公司的大眾停車存儲(chǔ)系統(tǒng)、德國(guó)最大的車輛運(yùn)送中心以及以色列的具有雙層存儲(chǔ)位的停車系統(tǒng)等。但是,在理論上,這類系統(tǒng)還沒(méi)有學(xué)者進(jìn)行研究,之前的學(xué)者們的研究都集中于小體積多品種的貨物存取系統(tǒng),CAPS系統(tǒng)可用于存儲(chǔ)大體積且重的貨物,所以,對(duì)這類系統(tǒng)的理論研究很有必要。另一方面,本研究對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)管理者在設(shè)計(jì)這類自動(dòng)停車系統(tǒng)時(shí)具有很重要的理論參考價(jià)值�；诖�,本論文對(duì)基于自動(dòng)停車技術(shù)的停車系統(tǒng)的運(yùn)行策略與優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究。首先,研究了緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)電梯運(yùn)行策略。在停車系統(tǒng)中,學(xué)者們集中于交通和經(jīng)濟(jì)以及傳統(tǒng)的單層停車系統(tǒng)的研究,本論文研究一種新的緊致化且自動(dòng)的多層圓柱形停車系統(tǒng)。該系統(tǒng)在垂直方向上使用連續(xù)或者離散的電梯運(yùn)輸貨物,使用配備有穿梭車的水平旋轉(zhuǎn)環(huán)在水平方向上運(yùn)輸貨物。本文提出了連續(xù)電梯的指定運(yùn)作策略、離散電梯的指定運(yùn)作策略以及離散電梯的一般運(yùn)作策略,并分別對(duì)于三種電梯策略構(gòu)建相應(yīng)的開(kāi)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果表明,連續(xù)電梯與離散電梯存在一個(gè)交叉的顧客到達(dá)率的點(diǎn),當(dāng)系統(tǒng)車輛到達(dá)率較低時(shí),離散電梯可以提供更高的系統(tǒng)吞吐能力,當(dāng)系統(tǒng)車輛到達(dá)率較高時(shí),連續(xù)電梯可以提供更高的系統(tǒng)吞吐能力,研究還發(fā)現(xiàn),離散電梯的一般電梯運(yùn)行策略總是比指定的運(yùn)作策略好。其次,研究了多電梯緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題。由于電梯的數(shù)量是緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)吞吐率的瓶頸,所以,本研究研究系統(tǒng)的吞吐率達(dá)到最大時(shí)的電梯的數(shù)量�；诖�,本文為GCAPS系統(tǒng)構(gòu)建了基于開(kāi)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的績(jī)效指標(biāo)評(píng)估模型。結(jié)果表明,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)層數(shù)時(shí),電梯的最優(yōu)數(shù)量始終為2。此外,本文在時(shí)間為約束的條件下構(gòu)建成本優(yōu)化函數(shù),結(jié)果表明,成本最便宜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其運(yùn)行時(shí)間不一定最小,倉(cāng)儲(chǔ)管理者可能會(huì)選擇成本較便宜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),因?yàn)槌杀緶p少遠(yuǎn)遠(yuǎn)比時(shí)間增加帶來(lái)的收益要多。第三,研究了緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)穿梭車運(yùn)行策略。本文考慮了影響緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)的系統(tǒng)吞吐率的另外一個(gè)重要因素:穿梭車。本文基于穿梭車對(duì)于電梯的運(yùn)作模式:最近規(guī)則或者隨機(jī)規(guī)則,考慮了指定的穿梭車運(yùn)作策略和隨機(jī)的穿梭車運(yùn)作策略,并分別構(gòu)建排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果表明指定的穿梭車運(yùn)作策略總是優(yōu)于隨機(jī)的穿梭車運(yùn)作策略,并且,基于此,本論文還探討了在指定穿梭車運(yùn)作策略下的電梯的最優(yōu)數(shù)量,研究結(jié)果表明,當(dāng)系統(tǒng)的層數(shù)達(dá)到最優(yōu)時(shí),系統(tǒng)中電梯的個(gè)數(shù)一直為2。第四,研究了小車的具有雙層存儲(chǔ)位的緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化問(wèn)題。在基于小車的具有雙層存儲(chǔ)位的緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)中,貨物的垂直移動(dòng)需要離散的電梯以及垂直的自動(dòng)牽引小車來(lái)完成,貨物的水平移動(dòng)需要水平的旋轉(zhuǎn)環(huán)以及水平的自動(dòng)牽引小車來(lái)完成,該系統(tǒng)也被稱之為基于機(jī)器人緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)。本文考慮了CAVPS系統(tǒng)的取貨作業(yè)時(shí)間,并基于存儲(chǔ)貨物的位置構(gòu)建相應(yīng)的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型。本文首先優(yōu)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),結(jié)果表明,系統(tǒng)左右的最優(yōu)層數(shù)集中在8到10層。本文還探討了在相同的系統(tǒng)存儲(chǔ)容量下,比較分析了CAVPS系統(tǒng)和CAPS系統(tǒng)的取貨作業(yè)時(shí)間與占地面積。結(jié)果表明,CAVPS系統(tǒng)的取貨作業(yè)時(shí)間比CAPS系統(tǒng)至少提高了29.7%,占地面積至少提高了32.0%。
【圖文】：

圖 3.10 小尺寸系統(tǒng)中（ ），連續(xù)離散電梯運(yùn)作策略績(jī)效對(duì)比圖 3.11 大尺寸系統(tǒng)中（ ），連續(xù)離散電梯運(yùn)作策略績(jī)效對(duì)比研究結(jié)果表明：連續(xù)離散電梯運(yùn)作策略的變化趨勢(shì)對(duì)于電梯的速度和穿梭車的速度不敏感。當(dāng)電梯和穿梭車的速度增加的時(shí)候，整個(gè)存車和取車的時(shí)間減少。然而，兩種電梯的結(jié)果變化趨勢(shì)是不敏感的，連續(xù)電梯與離散電梯之間始終存在交叉點(diǎn)。例如對(duì)于圖 3.11 來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)交叉點(diǎn) ，當(dāng) 時(shí)，離散電梯比較好，當(dāng) ，連續(xù)電梯比較好。

圖 3.11 大尺寸系統(tǒng)中（ ），連續(xù)離散電梯運(yùn)作策略績(jī)效對(duì)比研究結(jié)果表明：連續(xù)離散電梯運(yùn)作策略的變化趨勢(shì)對(duì)于電梯的速度和穿梭車的速度不敏感。當(dāng)電梯和穿梭車的速度增加的時(shí)候，整個(gè)存車和取車的時(shí)間減少。然而，，兩種電梯的結(jié)果變化趨勢(shì)是不敏感的，連續(xù)電梯與離散電梯之間始終存在交叉點(diǎn)。例如對(duì)于圖 3.11 來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)交叉點(diǎn) ，當(dāng) 時(shí)，離散電梯比較好，當(dāng) ，連續(xù)電梯比較好。3.7 本章小結(jié)本章對(duì)緊致化自動(dòng)停車系統(tǒng)進(jìn)行了建模和分析，實(shí)際上，該類多層自動(dòng)停車系統(tǒng)在世界各大城市中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。本章研究的系統(tǒng)使用裝有穿梭車的旋轉(zhuǎn)環(huán)，在每一層使用穿梭車進(jìn)行水平運(yùn)輸，并使用電梯進(jìn)行垂直運(yùn)輸。由于有多個(gè)電梯和每一層都有多個(gè)穿梭車，該系統(tǒng)可以處理高吞吐量和短反應(yīng)時(shí)間的存貨和取貨作業(yè)。本研究考慮系統(tǒng)的連續(xù)電梯和離散電梯，同時(shí)研究了指定電梯策略(一個(gè)電梯
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U495;U491.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 吳梅;方彥軍;;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)三維仿真平臺(tái)研究[J];自動(dòng)化與儀表;2015年08期

2 方彥軍;唐猛;;AVS/RS系統(tǒng)沖突與死鎖控制策略[J];自動(dòng)化與儀表;2014年12期

3 方彥軍;唐猛;;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)復(fù)合作業(yè)三維空間路徑優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2015年03期

4 劉曉娟;潘宏俠;;垂直升降式立體車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年05期

5 羅鍵;蘇海墩;何善君;吳長(zhǎng)慶;;基于改進(jìn)遺傳算法的自動(dòng)小車存取系統(tǒng)升降機(jī)調(diào)度建模與優(yōu)化控制[J];廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

6 吳長(zhǎng)慶;羅鍵;陳火國(guó);莊進(jìn)發(fā);彭彥卿;;基于Petri網(wǎng)的RGVs系統(tǒng)中環(huán)路死鎖研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2009年04期

7 周雪松;田密;馬幼捷;馬云斌;邵寶福;王輝;;智能化立體車庫(kù)存取車優(yōu)化控制策略的研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2008年10期

8 吳長(zhǎng)慶;何善君;羅鍵;;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)中軌道導(dǎo)引小車環(huán)路死鎖控制的研究[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2008年09期

9 楊曉芬,肖華;自動(dòng)化立體車庫(kù)存取策略的比較分析[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2004年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 郝晶晶;自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用前景分析[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

2 何善君;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的建模及其若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];廈門(mén)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2619936