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分拣系统及分拣机的设计和应用综述 摘要 ：随着《 2016-2020 年全国电子商务物流规划》的颁布，到 2020 年基本形成布局完善、 结构优化、功能强大、运作高效和服务优质的电商物流体系，信息化、标准化、集约化发展 取得重大进展，先进物流装备、技术在行业得到广泛应用。其中，提升物流设施设备智能化 水平是重要任务，随着近年来人工成本的快速上升，对智能分拣系统等信息化产品需求增 加，本论文对分拣系统和分拣机的研究进行简单的总结和归类，以便未来更好的研究分拣技 术。 1 分拣系统的设计 随着人们对网络购物越来越青睐，电子商务已经进入了一个高速发展的 时期，为了配合市场发展的趁势，国很多企业都在积极建设自有的电商物流 系统，比如知名的电商企业阿里巴巴和京东。对于物流系统而言，最具核心 价值的环节就是它的配送中心。配送中心承担着衔接上游供应商与下游客 户，实现高效地物品流通服务的重要责任，配送中心布局如果直接应用于电 商的配送中心，可能会不太适用。配送中心的仓储和分拣都要占据大量的空 间，包括商品存储的货架，分拣缓存区和补货区等，所以，合理设计和布局 分拣系统是至关重要。订单量巨大时，为保证客户满意度，还要尽快完成订 单的分拣配送，所以对配送中心的效率要求也会很高。 Gray 等 [1] 综合了成本与拣选效率方面的需求，提出一种多级分层模 型，求解拣选系统中涉及到的拣货区数量、品项分配及订单分批等配置优化 问题。 Le Du 等 [2] 建立了一种混合整数规划模型，对分区拣选策略下的人工拣 选系统涉及到的品项分配及拣选顺序问题进行求解。该模型以订单处理总时 Word 资料 间最短为优化目标。与此同时，文章还分析了拣货区数量对订单处理总时间 的影响，若减少拣货区的数量，会增加系统中的拣货人员行走距离，但同时 也能够减少子订单的合流时间，考虑到这种互相影响互相制约的情形，指出 了寻求拣货区数量平衡点的方式。 Guenov 等 [3] 在分区拣选的策略下，研究了 AS/RS 系统的拣货区形状。 以AS/RS系统可以划分为三个拣货区为前提，按照拣选量将所有品项分为 A ， B，C 三类。文章分别给出了三种拣货区的外形配置，并设计了分段启发式算 法求解每种外形配置下的订单处理总时间。最后通过仿真分析了每种配置下 拣货区的特点。 Bartholdi 等 [4-7] 在分区拣选策略下，针对人工拣选系统提出了救火队模 型，克服拣货区固定划分后存在的问题。该模型中各拣货人员可以根据与相 邻拣货员的相遇情况动态确定拣货区的边界。救火队模型具有极强的自组织 性，各拣货人员能依据自身的工作效率，动态确定工作围，使工作时间快速 达到平衡，有效消除整个作业过程中可能出现的效率瓶颈。 诗珍等 [8] 提出一种订单分批的拣选模型，该模型以最小化行走距离为目 标，与此同时，文章基于启发式的聚类算法建立了订单分批问题的聚类模 型，并设计了基于包络解码的混合遗传算法对模型进行求解。 Parikh 等 [9] 研究了如何选择拣选策略，其中主要针对订单分批拣选策略 与分区拣选策略进行了讨论。选择的过程综合地考虑了拣选频率、拣选人员 可能出现的交叉、拣选人员工作量均衡及订单分流需求等因素，基于此建立 了以最小化拣选成本为目标的选择模型，同时基于模型分析了拣选效率、订 单数量、订单结构等因素会对拣选策略的选择带来何种影响。 王艳艳等 [10] 研究了人工拣选系统的订单分批拣选策略方面的问题，建 立了以最小化拣选成本为目标的模型，该模型的建立综合考虑了包括拣选路 Word 资料 径、订单相似性、订单提前期在的三个主要影响因素。通过改进的小生境遗 传算法对模型求解。 王艳艳等 [11] 分析了拣选过程中出现的问题，概括起来，就是配送线路 对分拣作业的影响。当不同配送线路中的货物品牌结构不一致时，容易引起 频繁调换分拣通道的问题。而仅仅考虑品项在配送线路中的相关性，又可能 造成不同分拣线间的分拣作业任务量不均衡。基于上述问题，提出了一种同 时考虑品项相似度与分拣线任务均衡原则的分拣调度方法。 长鹏等 [12] 针对人到货的订单拣选系统进行了研究，文章以订单聚类和 遗传算法以基础，探讨了拣选系统中串行分区与并行分区的策略选择问题。 2分拣机的设计