CN110689256B - 托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统，该托盘调度方法包括：获取待处理订单；根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求；其中，约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量；控制叉车运送需要调度的托盘。该方式在确定需要调度的托盘时，以需要调度托盘的数量最少为目标，同时限定仓库中任一货道中需要调度托盘的数量小于或等于最大托盘量；在满足订单需求的同时，调度最少量的托盘，从而降低叉车的使用量，避免货道拥堵，进而提高系统订单的生产效率。

Description

托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其是涉及一种托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统。

背景技术

在现代无人仓库中，仓库管理系统需要调度叉车协助订单生产。仓库管理系统根据当前待生产订单中的货品，确定需要运送的托盘，然后再调度叉车移动到货架旁，将托盘搬运到输送线上，通过输送线将托盘运送到站点，由站点上的工作人员根据订单从托盘上拣选相关货品，从而完成订单生产过程。

相关技术中，仓库管理系统通常采用贪心算法计算生产订单所需的托盘，但是该方式通常仅考虑托盘上的货品与订单是否相关的因素，基于该因素确定的托盘数量往往偏多，叉车运送较多的托盘不仅影响订单生产效率，还会造成货架间货道的拥堵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统，在满足订单需求的同时，调度最少量的托盘，从而降低叉车的使用量，避免货道拥堵，进而提高系统订单的生产效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种托盘调度方法，该方法应用于电子设备；电子设备与叉车通信连接；叉车用于运送托盘；该方法包括：获取待处理订单；根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求；其中，约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量；控制叉车运送需要调度的托盘。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少的步骤，包括：将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数；通过目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到需要调度的托盘。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，

目标函数包括：min∑_px_p；

约束关系包括：

y_l＝∑_p∈lx_p；

y_l≤L；

其中，如果托盘p是需要调度的托盘，则x_p＝1；如果托盘p不是需要调度的托盘，则x_p＝0；qty_p,g是托盘p中可拣选的货品g的货品数量；req_g是所述待处理订单中包含的货品g的货品数量；y_l是货道l中需要调度的托盘数量；L是所述最大托盘量。

结合第一方面、第一方面的第一种和第二种中任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，需要调度的托盘的数量为多个；控制叉车运送需要调度的托盘的步骤，包括：确定需要调度的托盘中每个托盘各自所属的目标货道；控制各个目标货道对应的叉车，运送各个目标货道中需要调度的托盘。

结合第一方面、第一方面的第一种和第二种中任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘的步骤之后，该方法还包括：为需要调度的托盘添加标识；锁定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品；控制叉车运送需要调度的托盘的步骤，包括：控制叉车将添加标识的托盘运送至目的地，拣选已锁定的货品；取消已经运送至目的地的托盘的标识。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，通过下述方式确定：判断当前托盘中是否存在已锁定的货品；如果存在，从当前托盘盛放的货品中剔除已锁定的货品，将剩余的货品确定为可拣选的货品。

第二方面，本发明实施例提供了一种托盘调度装置，其中，该装置设置于电子设备；电子设备与叉车通信连接；叉车用于运送托盘；装置包括：订单获取模块，用于获取待处理订单；确定模块，用于根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求；其中，约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于最大托盘量；运送模块，用于控制叉车运送需要调度的托盘。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其中，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行第一方面任一实施方式的托盘调度方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种仓库管理系统，其中，该系统包括第三方面的电子设备和叉车；电子设备与叉车通信连接；电子设备用于获取待处理订单，还用于控制叉车运送需要调度的托盘。

第五方面，本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，其中，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现第一方面任一实施方式的托盘调度方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统，在确定需要调度的托盘时，以需要调度托盘的数量最少为目标，同时限定仓库中任一货道中需要调度托盘的数量小于或等于最大托盘量；在满足订单需求的同时，调度最少量的托盘，从而降低叉车的使用量，避免货道拥堵，进而提高系统订单的生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种托盘调度方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种托盘调度方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种托盘调度方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种托盘调度装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种仓库管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前在托盘调度相关技术中，仓库管理系统通常采用贪心算法计算生产订单所需的托盘，但是该方式通常仅考虑托盘上的货品与订单是否相关的因素，基于该因素确定的托盘数量往往偏多，叉车运送较多的托盘不仅影响订单生产效率，还会造成货架间货道的拥堵。基于此，本发明实施列提供了一种托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统，该技术可以应用于电子商务仓库、立体仓库、自动化仓库、存储仓库等多种类型的实际仓库生产过程中，使调度策略更优该技术可以采用相关软件和硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

首先，参照图1来描述用于实现本发明实施例的托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统的示例电子设备100。

如图1所示的一种电子设备的结构示意图，电子设备100包括一个或多个处理器102、一个或多个存储装置104、输入装置106、输出装置108以及一个或多个图像采集设备110，这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，电子设备也可以具有其他组件和结构，或者电子设备还可以具有比图中所示更少的部件，或者电子设备还可以具有不同的部件布置。

处理器102可以是网关，也可以为智能终端，或者是包含中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对电子设备100中的其它组件的数据进行处理，还可以控制电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。

存储装置104可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器102可以运行程序指令，以实现下文的本发明实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如应用程序使用和/或产生的各种数据等。

输入装置106可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。

输出装置108可以向外部(例如，用户)输出各种信息(例如，图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。

图像采集设备110可以采集预览视频帧或图片数据(如待识别图片或训练图片)，并且将采集到的预览视频帧或图像数据存储在存储装置104中以供其它组件使用。

示例性地，用于实现根据本发明实施例的托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统的示例电子设备中的各器件可以集成设置，也可以分散设置，诸如将处理器102、存储装置104、输入装置106和输出装置108集成设置于一体，而将图像采集设备110设置于可以采集到图片的指定位置。当上述电子设备中的各器件集成设置时，该电子设备可以被实现为诸如相机、智能手机、平板电脑、计算机、车载终端等智能终端。

实施例二:

本实施例提供了一种托盘调度方法，该方法可以应用于上述电子设备；该电子设备与叉车通信连接；该叉车用于运送货托盘；如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，获取待处理订单；

上述待处理订单可以为用户使用计算机、平板电脑、手机或可穿戴设备等设备，通过网页、购物APP等应用发送的订单；也可以为大批量的人工输入的订单，如大宗货物订单等；也可以为仓库或车间的控制系统为了满足某一生产环节所需的物料或零件而生成的订单。

待处理订单的数量往往为多个；举例说明，仓库管理系统可以每隔一段时间收集一次订单，比如，十分钟或者一个小时的时间段内仓库接收到的多个订单，作为待处理订单。电商类仓库的预设时间较短，例如，该预设时间可以在10分钟左右，另一种有大批量订单的仓库，其预设时间较长，可以以小时为单位。

步骤S204，根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求；其中，上述约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量；

上述托盘通常放置在货架上，托盘上放置有货品。上述可拣选的货品可以理解为：可以用于上述待处理订单生产的货品；除可拣选的货品外，托盘中还可能放置不可拣选的货品，如已被上述待处理订单以外的订单锁定并待拣选的货品、不用于订单生产的货品等。托盘中可拣选的货品，可以预先存储到仓库管理系统中，该系统中还可以记录有哪些货品盛放在哪些托盘上，即货品与托盘的对应关系。一个托盘上可以盛放同一种货品，也可以盛放不同的货品；不同托盘上的货品可以相同也可以不同。

上述预设的约束关系可以通过非线性等式约束函数、非线性不等式约束函数、整数线性规划、机器学习、深度学习等数学方法设置。上述需要调度的托盘，可以通过待处理订单所包含的货品确定，需要调度的托盘中可拣选的货品，需要大于或等于待处理订单中包含的货品，以使需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求。待处理订单信息包含的货品所在的托盘为需要调度的托盘。上述需要调度的托盘数量最少，可以通过计算一个时间段内托盘调度的实际数量，将其排列组合得到最少的托盘数量，也可以通过数学方法建立约束关系使托盘数量最少。上述预设的最大托盘量，可以由人工根据经验设定，例如3个、4个等。

上述预设的约束关系包括，仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量；具体需要先提取待处理订单中包含的货品和货品数量、各个托盘上盛放的货品和货品数量、各个托盘所属的货道等与托盘调度相关的信息，然后根据这些信息建立上述约束关系。需要说明是，本公开所提到的货品可以包括但不限于售卖的商品、生产环节所需物料或零件、包裹或快递等。

步骤S206，控制叉车运送需要调度的托盘。

上述叉车运行可以由仓库管理系统的电子设备远程控制，首先，仓库管理系统先控制叉车进入需要调度的托盘所在的货道，再移动至需要调度的托盘的货架位置上。例如，叉车可以有多层，叉车将需要调度的托盘从货架上叉取下来放置到叉车的各个层上，叉车可以从不同的货架取出托盘进行运载。在另一种方式中，叉车也可以只有一层，该叉车叉取一个托盘之后将该托盘运送至目的地。叉车作为代具运载托盘，再按照一定的顺序运送需要调度托盘至目的地，如输送线或拣货站点等。

本发明实施例提供的一种托盘调度方法，在确定需要调度的托盘时，以需要调度托盘的数量最少为目标，同时限定仓库中任一货道中需要调度托盘的数量小于或等于最大托盘量；在满足订单需求的同时，调度最少量的托盘，从而降低叉车的使用量，避免货道拥堵，进而提高系统订单的生产效率。

实施例三:

本实施例提供了另一种托盘调度方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少的具体过程。如图3所示，本实施例的托盘调度方法包括如下步骤：

步骤S302，获取待处理订单；

步骤S304，将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数；

在实际实现时，由于待处理订单的货品已确定，各个托盘中盛放的可拣选货品已确定，因而可以通过排列组合的方式得到多种备选的托盘调度方案；按照一定的规则，可以计算得到每个方案的需要调度的托盘数量。上述待需要调度的托盘数量最少，具体可以通过数学方法建立约束关系使需要调度的托盘数量最少。上述目标函数可以是需要调度的托盘数量与待处理订单中包含的货品和货品数量、各个托盘上盛放的货品和货品数量、各个托盘所属的货道等信息的函数关系。简单的说，就是求解后所得出的那个函数，在求解前函数是未知的，按照预设的思路将上述已知信息利用起来，去求解未知的函数关系式，即为目标函数。

步骤S306，通过上述目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到需要调度的托盘；

上述实施例可知，约束关系可以通过非线性等式约束函数、非线性不等式约束函数、整数线性规划、机器学习、深度学习等数学方法设置。本实施例中，该约束关系包括整数线性规划。上述整数线性规划可以是指规划中的变量(全部或部分)限制为整数，若在线性模型中，变量限制为整数。

在本实施例中，可以指某一段时间内将仓库信息转换为规划中的变量，该仓库信息包括待处理订单的信息、货架信息、需要调度的托盘信息、仓库各个货道信息等，将其全部或者部分限制为整数，将问题建模为整数规划问题。上述需要调度的托盘可以是通过求解整数线性规划问题，得到的在托盘数量最小的情况下，需要调度的托盘；基于该需要调度的托盘、仓库中的货架位置和托盘的位置，还可以得到在完成上述待处理订单的未来一段时间内，需要调度的叉车，叉车的调度顺序和货道中叉车的数量等。在大多情况下，由于叉车可以同时运送多个托盘，因而需要调度的托盘的数量和运送托盘叉车的数量可以不是一一对应的，但需要调度的托盘的数量和运送托盘叉车的数量往往具有强相关的关系。

步骤S308，控制叉车运送需要调度的托盘。

上述方式中，结合实际仓库生产过程中的需求，采用整数线性规划计算需要调度的托盘，该模型的参数可根据现场实际需求进行动态调节。该方式通过约束关系限制货道的最大托盘数量，并将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数，将问题转化为整数线性规划问题，理论上可求得最小化货道中所需托盘数量，避免出现货道拥堵的情况，得到最优的调度方案，降低了叉车调度成本，进而提高了系统订单的生产效率。

实施例四：

本实施例提供了另一种托盘调度方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述目标函数和约束关系的具体内容。

本实施例的目标函数包括：min∑_px_p；

约束关系包括：

y_l＝∑_p∈lx_p (2)；

y_l≤L (3)；

上述约束关系，公式(1)中，变量x_p表示是否需要托盘p，如果托盘p是需要调度的托盘，则x_p＝1；如果托盘p不是需要调度的托盘，则x_p＝0；qty_p,g是常量，表示托盘p中可拣选的货品g的货品数量；req_g是常量，表示待处理订单中包含的货品g的货品数量；该公式限定所需托盘的货品应满足待处理订单的货品需求，可以理解为对于待处理订单中任一货品，所有需要调度的托盘中该货品总和应满足待处理订单的需求。

在实际实现时，根据上述目标函数和约束关系进行整数线性规划后；每隔一段时间需要根据新增的待处理订单再次进行整数线性规划；此时可能存在上一次线性规划后，还没有来得及拣选完毕的货品，在进行当前的线性规划时，需要根据上一次线性规划时所需的托盘和货品，更新上述x_p与qty_p,g，从而避免多次线性规划的规划结果之间的相互冲突。

上述公式(2)，其中，y_l表示货道l中需要调度的托盘数量，货道中需要调度的托盘数量也可以表示为货道繁忙度；处理该待处理订单需要调度的托盘，可以由叉车运送，基于此，该公式还可以理解为用货道中需要调度的托盘数量表示货道中叉车的繁忙度。上述货道中需要调度的托盘数量可以理解为，某一货道中包含待处理订单货品的托盘数量，对任一货道，可以仅包含部分与待处理订单相关的托盘，也可以包含所有与待处理订单相关的托盘。上述待处理订单中的货品所盛放的托盘可能位于同一货道，也可以位于不同货道。

上述公式(3)，其中，L是常量，表示预设的最大托盘数量，也可以理解为货道繁忙度上限，因为针对某一货道，如果需要运送的托盘比预设的最大托盘数量大，易导致货道中叉车拥堵。该公式表示仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量。每个货道预设的最大托盘量，可以相同也可以不同，可以根据仓库实际的运营情况决定。

上述目标函数，可以表示一段时间内待处理订单所需调度的所有托盘的最小数量，目标函数是使在满足货道繁忙度上限以及满足订单所需货品需求的要求下，最小化需要托盘的数量，理论上此整数线性规划问题，可求得最优解。

另外，上述整数线性规划问题也可以应用在线生产过程，其中，只需将某些变量x_p固定为1，表示某些托盘已被需要，求解其他空闲托盘是否需要生产即可。

上述方式中，将问题转化为整数线性规划问题，最大化利用仓库信息，通过限制各个货道的最大托盘量，同时使需要调度的托盘数量最少，避免出现货道拥堵的情况，降低了叉车调度成本，进而提高了系统订单的生产效率。

实施例五：

本实施例提供了另一种托盘调度方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述控制叉车运送需要调度的托盘的具体过程。本实施例中，需要调度的托盘的数量为多个。如图4所示，本实施例的托盘调度方法包括如下步骤。其中步骤S402、S404和S406对应于上述实施例中的步骤S302、S304和S306，可以参考上述实施例中的具体描述，在此不再赘述。

步骤S402，获取待处理订单；

步骤S404，将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数；

步骤S406，通过目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到需要调度的托盘；

步骤S408，为需要调度的托盘添加标识；

在上述步骤完成后，得到需要调度的托盘，可以确定需要调度的托盘信息，包括位置信息，货品信息等。在本实施例中，为上述需要调度的托盘添加标识，该标识可以为与待处理订单相关关联的标识，如待处理订单的订单号，订单时间等等；该标识的具体形式可以为数字、字母或文字等形式。

步骤S410，锁定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品；

由于仓库管理系统可能是每隔一段时间收集一次待处理订单，因而会每隔一段时间(如数秒钟)进行一次整数线性规划，所以在一段较长的时间之内，会处理很多批待处理订单，进行多次整数线性规划，为了避免在处理第二批待处理订单时，将上一次线性规划后所需运送的托盘和需要拣选的货品也规划在内，可以在完成一批待处理订单时，锁定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品。

具体实现时，下一批新的待处理订单在进行整数线性规划确定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品时，需要预先对仓库中各个托盘中可拣选的货品进行判断，判断当前托盘中是否存在已锁定的货品，如果当前托盘货品是上一批待处理订单已经锁定的货品，可以从当前托盘盛放的货品中剔除已锁定的货品，将剩余的货品确定为可拣选的货品。把之前锁定的托盘中货品的删除之后，再重新锁定需要调度的托盘中与当前新的待处理订单相关的货品。

步骤S412，确定需要调度的托盘中每个托盘各自所属的目标货道；

上述目标货道可以是指需要调度的托盘所在的货架两侧的货道，方便叉车锁定运行路线，叉取托盘，进行托盘的运送。各个货道之间，所使用的叉车可以是相互独立的。具体实现时，上述步骤已经确定了需要调度的托盘，并添加了标识，系统已经知晓了需要调度哪些托盘，由于托盘的位置相对固定，因而托盘所属的货道也是固定的，因此，知晓了需要调度哪些托盘，就确定了这些托盘所属的货道。另一种方式中，货架两侧均存在货道，可以理解为，每一个托盘都可以属于两个货道，此时，可以根据需要调度的托盘所属的两个货道在未来一段时间内需要调度的托盘的数量，合理分配两个货道需要调度的托盘数量，确定目标货道，进而提高运行效率。

步骤S414，控制各个目标货道对应的叉车，运送各个目标货道中需要调度的托盘；

由步骤S412确定了目标货道后，上述叉车叉取并运送托盘。叉车可以由仓库系统的电子设备控制，运送各个目标货道中需要调度的托盘。具体实现时，仓库系统的电子设备，可以先确定每个目标货道需要进行运送的叉车数量，可以通过最近原则将距离各个目标货道近的叉车，就近分配给相应的目标货道，叉取、运送需要调度的托盘。在另一种方式中，货道与叉车是预先匹配好的，例如预先为每个货道匹配一个或多个叉车，该一个或多个叉车负责叉取并运送该货道的托盘。

步骤S416，控制叉车将添加标识的托盘运送至目的地，拣选已锁定的货品；

上述目的地可以是输送线也可以是站点。仓库系统的电子设备可以控制叉车，进入目标货道，叉车可以有多层，可以将添加标识的托盘从货架上叉取出来放置到叉车的各个层上，经过目标货道将添加标识的托盘运送至输送线或站点。若将托盘运送到输送线则该添加标识的托盘再由输送线运送到站点。叉车也可以将添加标识的托盘直接运送至站点，由站点的工作人员或拣货装置(如机械臂、拣货机器人)拣选该托盘中已锁定的货品。

步骤S418，取消已经运送至目的地的托盘标识。

如上所述，设置托盘标识是为了避免在处理第二批待处理订单时，将上一次线性规划后所需运送的托盘和需要拣选的货品也规划在内；当托盘运送至目的地后，说明针对上一次线性规划的待处理订单，已经从该托盘中拣选了货品，无需再继续标识该托盘，此时则需要取消该托盘上的标识，以便于在对新的待处理订单进行整数线性规划时，再重新将需要调度的托盘添加标识。

上述方式中，更加合理的规划了需要调度的托盘及托盘中的货品，为需要调度的托盘添加标识，锁定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品，使托盘的调度更加有效。同时通过确定目标货道对应的叉车，使叉车运送托盘的过程更加简洁有序，解决了货道的拥堵问题，降低叉车调度成本进而提高了仓库的生产流程及效率。

实施例六：

对应于上述方法实施例，参见图5所示的一种托盘调度装置的结构示意图，装置设置于电子设备；电子设备与机叉车通信连接；叉车用于运送托盘，该装置包括：

订单获取模块51，用于获取待处理订单；

确定模块52，用于根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，需要调度的托盘能够满足待处理订单的货品需求；其中，约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于最大托盘量；

运送模块53，用于控制叉车运送需要调度的托盘。

进一步地，上述确定模块用于：将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数；通过目标函数和约束关系，进行整数线性规划处理，得到需要调度的托盘。

进一步地，上述确定模块还用于：上述目标函数包括：min∑_px_p；上述约束关系包括：

y_l＝∑_p∈lx_p；

y_l≤L；

其中，如果托盘p是需要调度的托盘，则x_p＝1；如果托盘p不是需要调度的托盘，则x_p＝0；qty_p,g是托盘p中可拣选的货品g的货品数量；req_g是待处理订单中包含的货品g的货品数量；y_l是货道l中需要调度的托盘数量；L是最大托盘量。

进一步地，上述需要调度的托盘的数量为多个；上述运送模块用于：确定需要调度的托盘中每个托盘各自所属的目标货道；控制各个目标货道对应的叉车，运送各个目标货道中需要调度的托盘。

进一步地，上述装置还包括标识模块，用于根据待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘的步骤之后，为需要调度的托盘添加标识；锁定需要调度的托盘中与待处理订单相关的货品；

进一步地，上述运送模块还用于：控制叉车将添加标识的托盘运送至目的地，拣选已锁定的货品；取消已经运送至目的地的托盘的标识。

进一步地，上述所述当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，通过下述方式确定，判断当前托盘中是否存在已锁定的货品；如果存在，从当前托盘盛放的货品中剔除已锁定的货品，将剩余的货品确定为可拣选的货品。

本发明实施例提供的一种托盘调度装置，在确定需要调度的托盘时，以需要调度托盘的数量最少为目标，通过限制任一货道中需要调度的最大托盘量，使仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量，在满足繁忙度上限的要求下，尽可能最小化货道中所需托盘数量，避免出现货道拥堵的情况，降低了叉车调度成本，进而提高了系统订单的生产效率。该装置将问题转化为整数线性规划问题，可在规定时间内求出较优解，亦可求出理论最优解，可以应用在实际生产中。

实施例七：

本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上述托盘调度方法，或者上述托盘调度方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，机器可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行如上述托盘调度方法，或者上述托盘调度方法的步骤。

本发明实施例所提供的托盘调度方法、装置、电子设备和仓库管理系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例八：

本发明实施例提供了一种仓库管理系统，如图6所示的一种仓库管理系统的结构示意图，其中，该系统包括上述的电子设备100和叉车61；电子设备100与叉车61通信连接；电子设备100用于获取待处理订单，还用于控制叉车61运送需要调度的托盘至目的地。

上述电子设备，用于将一段时间内接收到待处理订单通过一定的分配原则分配到各个叉车，该分配原则可以是根据当前叉车的繁忙度确定，优先分配给空闲的叉车，也可以根据待处理订单的货品信息，优先将不同待处理订单的相同货品分配到同一个叉车。上述叉车，用于运送托盘至目的地。上述目的地可以包括输送线和站点。

上述电子设备，还用于控制叉车将需要调度的托盘运送至目的地。

本发明实施例提供的一种仓库管理系统，其中，系统包括电子设备、叉车和目的地；电子设备分别与叉车和目的地通信连接；电子设备用于向叉车和目的地分配待处理订单，还用于控制叉车运送托盘至输送线或站点。该系统通过电子设备存储的托盘调度方法程序，考虑了未来一段时间，货道中最大托盘数量和货道繁忙度问题，通过限制任一货道中需要调度的最大托盘量，尽可能最小化货道中所需托盘数量，避免出现货道拥堵的情况，降低了叉车调度成本，进而提高了系统订单的生产效率。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种托盘调度方法，其特征在于，所述方法应用于电子设备；所述电子设备与叉车通信连接；所述叉车用于运送托盘；所述方法包括：

获取待处理订单；

根据所述待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，所述需要调度的托盘能够满足所述待处理订单的货品需求；其中，所述约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于预设的最大托盘量；所述需要调度的托盘是根据所述待处理订单的货品需求以及各个托盘中盛放的可拣选货品，确定出多种备选的托盘调度方案后，基于所述约束关系进行筛选后确定的；

控制叉车运送所述需要调度的托盘。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少的步骤，包括：

将需要调度的托盘数量最少设置为目标函数；

通过所述目标函数和所述约束关系，进行整数线性规划处理，得到需要调度的托盘。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述目标函数包括：min∑_px_p；

所述约束关系包括：

y_l＝∑_p∈lx_p；

y_l≤L；

其中，如果托盘p是需要调度的托盘，则x_p＝1；如果托盘p不是需要调度的托盘，则x_p＝0；qty_p,g是托盘p中可拣选的货品g的货品数量；req_g是所述待处理订单中包含的货品g的货品数量；y_l是货道l中需要调度的托盘数量；L是所述最大托盘量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述需要调度的托盘的数量为多个；

所述控制叉车运送所述需要调度的托盘的步骤，包括：

确定所述需要调度的托盘中每个托盘各自所属的目标货道；

控制各个目标货道对应的叉车，运送所述各个目标货道中需要调度的托盘。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘的步骤之后，所述方法还包括：

为所述需要调度的托盘添加标识；

锁定所述需要调度的托盘中与所述待处理订单相关的货品；

所述控制叉车运送所述需要调度的托盘的步骤，包括：

控制叉车将添加标识的托盘运送至目的地，拣选已锁定的货品；

取消已经运送至所述目的地的托盘的标识。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，通过下述方式确定：

判断当前托盘中是否存在已锁定的货品；

如果存在，从所述当前托盘盛放的货品中剔除已锁定的货品，将剩余的货品确定为可拣选的货品。

7.一种托盘调度装置，其特征在于，所述装置设置于电子设备；所述电子设备与叉车通信连接；所述叉车用于运送托盘；所述装置包括：

订单获取模块，用于获取待处理订单；

确定模块，用于根据所述待处理订单、当前仓库中各个托盘中可拣选的货品，以及预设的约束关系，确定需要调度的托盘，以使需要调度的托盘数量最少，所述需要调度的托盘能够满足所述待处理订单的货品需求；其中，所述约束关系包括：仓库中任一货道中需要调度的托盘小于或等于最大托盘量；所述需要调度的托盘是根据所述待处理订单的货品需求以及各个托盘中盛放的可拣选货品，确定出多种备选的托盘调度方案后，基于所述约束关系进行筛选后确定的；

运送模块，用于控制叉车运送所述需要调度的托盘。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储装置；

所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1至6任一项所述的托盘调度方法。

9.一种仓库管理系统，其特征在于，所述系统包括权利要求8所述的电子设备和叉车；所述电子设备与所述叉车通信连接；

所述电子设备用于获取待处理订单，还用于控制所述叉车运送需要调度的托盘。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使处理器实现权利要求1至6任一项所述的托盘调度方法。

Images