物料仓储管理中，对物料出库顺序的合理规划和设计能够有效减少物仓储管理中巷道堆垛机的作业时间，促进物料的出库调度效率提升，减少物料仓储管理的成本，推动物料仓储管理的不断发展，具有十分积极的作用和意义。为此，文章将结合自动化立体仓库中巷道堆垛机的物料拣货作业流程及有关情况，通过进行相应的巷道堆垛机拣货时间优化目标函数计算分析模型建立，并采用启发式计算方法进行目标函数求解分析，以获取最佳的自动化立体仓库物料出库操作顺序，在此基础上通过案例分析，对其在实际应用中的可行性进行研究，以供参考。

结合自动化立体仓库进行物料仓储与调度管理的实际情况，其通过巷道堆垛机进行拣货操作的具体作业流程一般表现如下：巷道堆垛机从起点出发至第一个拣货点后，进行托盘取出后再向出入库台进行返回，返回后无论堆垛机的托盘内是否有货物。此时由堆垛机将托盘放回到原来的货位上后，再向下一个拣货点出发进行拣货操作。通过对上述拣货操作流程的不断重复，以完成自动化立体仓库的物料拣货操作任务，至所有货物全部拣完后，再控制巷道堆垛机向起点返回，完成所有的拣货操作[1]。

根据上述对自动化立体仓库的拣货作业流程分析，对其作业流程可以概括总结为行走作业与搬运作业、拣货作业三个不同的作业步骤。其中，结合自动化立体仓库进行物料仓储与管理的实际情况，其巷道堆垛机在进行拣货操作中，对拣货作业与搬运作业的操作实现，在当前的设备支持与人员配备等资源分配情况下，其作业开展的时间相对较固定，因此，通过对上述作业流程优化以促进自动化立体仓库的物料仓储与管理优化的效果并不十分显著[2]。针对这一情况，本文在进行自动化立体仓库的物料拣货操作路径优化，以促进其出库调度效率提升中，主要针对巷道堆垛机拣货操作的行走作业路线进行优化研究与设计分析，以巷道堆垛机进行拣货行走作业的时间最优化作为本次研究中的优化分析目标，即进行巷道堆垛机拣货操作中行走作业所需时间最短的目标方案设计和计算分析。

结合上述对自动化立体仓库中巷道堆垛机拣货作业流程的分析，从拣货操作过程中对行走作业的总时间变化进行观察和分析可以看出，巷道堆垛机对物料进行拣货操作时，其物料拣货出库顺序变化对行走作业的总时间变化基本无影响，即不管巷道堆垛机进行物料拣货操作的出库顺序变化如何，其承载作业时间均呈固定不变状态。根据这一情况，在进行巷道堆垛机拣货操作的行走作业时间优化时，只需要对巷道堆垛机的空载作业时间进行优化设置和计算分析。因此，可以建立如式（1）所示的巷道堆垛机拣货时间优化目标函数模型，并且该模型在巷道堆垛机拣货作业时间优化计算中的约束条件为Jc=1{，2,3，…，n}，同时，在i至j存在运输任务时，则有Xij=1；在i至j无运输任务情况下，则有Xij=0。此外，该目标函数优化分析模型还满足，其中，i∈Jc，且j∈Jc[2,3]。

在上述目标函数优化计算模型中，T表示进行n个拣货任务作业所需要的总时间量，而n表示拣货作业的任务总数量，Vx表示巷道堆垛机在水平方向上的匀速行走速度，Vy表示巷道堆垛机在垂直方向的匀速行驶速度，Xi与Xj分别表示第i个和第j个拣货作业任务点的水平坐标位置值，Yi与Y则表示第i个和第j个拣货操作任务点的垂直坐标位置值，H表示货位垂直高度，L为货位的水平长度，Xij为决策变量，Jc表示拣货作业点的集合。

根据上述所构建的自动化立体仓库巷道堆垛机拣货时间优化目标函数分析模型，在进行该目标函数分析模型计算时，可以通过邻域搜索法进行现代的启发式计算方法构建，以利用启发式计算方法对上述模型进行计算和优化分析，其具体步骤如下：首先，对巷道堆垛机需要进行拣货操作的所有拣货点的坐标情况进行统计，并对其横坐标X按照从小到大的顺序进行排序设置；然后，根据巷道堆垛机需要进行拣货操作的拣货点横坐标排列分布结果，对横坐标X相同的拣货点，对其纵坐标Y再按照从小到大的顺序进行排列设置；根据上述步骤中对巷道堆垛机需要进行拣货操作的拣货点坐标情况与排列结果，进行相应的计算结果获取后，将其作为初始解，在此基础上依次进行相同横坐标X的拣货点纵坐标Y扰动分析，并对其结果进行计算，其间注意将每次扰动后计算获取的结果和上一次的计算机结果进行对比，对计算结果更优的值进行保留，将其作为新的初始解进行多次重复计算；最后，将最终保留的结果作为输出值，即为上述模型优化计算的最优值，实现对巷道堆垛机拣货操作的时间最优化目标方案设计和获取[3]。

结合上述所构建的目标函数模型及其对目标函数的优化计算方法，为对其在自动化立体仓库巷道堆垛机拣货时间优化设计中的应用可行性进行验证，本文还专门选取了一个包含30个拣货点信息的自动化立体仓库物料拣货出库操作的随机订单案例，如表1所示。

表1 某自动化立体仓库物料拣货出库操作订单的序列信息     下载原表

根据该案例中的拣货订单任务数及其在仓库中坐标位置信息，按照上述所构建的自动化立体仓库巷道堆垛机拣货时间优化函数模型以及计算分析方法，对其进行求解计算。具体过程如下：首先，在初始解计算和获取中，根据其拣货点信息，对所有拣货点的横坐标X按照从小到大的顺序进行排列，并对横坐标X相同的拣货点的纵坐标Y也按照从小到大的顺序进行排列，最终实现对初始解的计算获取；其次，在获得初始解后，对横坐标X相同拣货点的纵坐标Y依次进行扰动和排序分析，即拣货点3和4在具有相同横坐标的情况下，通过进行1、4、3拣货顺序下的巷道堆垛机空载行走时间计算，对其计算结果与上述作为初始解的1、3、4拣货顺序下的计算结果进行对比，如果其计算结果相同，则表示对横坐标X相同拣货点的纵坐标进行扰动计算，其获取的计算结果不是更优解，这种情况下就需要对其原始计算获取的初始解进行保留，按照上述思路进行不断扰动和计算对比，即可实现最优输出解下的自动化立体仓库巷道堆垛机拣货操作顺序获取，即为其拣货操作的最优目标路径，该路径下的拣货操作时间为最短[4]。图1即为按照上述分析方法和步骤所计算获取的最优解拣货顺序示意图。

图1 某自动化立体仓库物料拣货出库操作的最优解拣货顺序   下载原图

总之，针对自动化立体仓库进行物料仓储管理应用所存在的问题，对其进行优化设计与计算分析，以促进自动化立体仓库进行物料仓储管理的作用和效果不断提升，从而推动物料仓储行业不断发展进步。本文中，结合自动化立体仓库的物料拣货操作不合理导致出库调度效率较为低下的问题，通过构建相应的自动化立体仓库拣货路径优化模型，采用启发式算法对其进行计算求解，并通过实例验证，对其在实际操作中的应用可行性进行验证，为有关实践及研究提供了更加充分的参考和支持，具有十分积极的作用和意义。