Slotting optimization algorithm for automated 3D warehouse

操作	动作描述	可执行动作
储具左换层	储具通过左通道移动至另一层某空储位	任意两层左换层
储具右换层	储具通过右通道移动至另一层某空储位	任意两层右换层
储具入暂存区	储具由当前位置换层入暂存区	非暂存区库口储具入暂存区
储具出暂存区	储具由暂存区换层移出至某储位	暂存区库口储具出至非暂存区
储具顺时针循环	某两行储具整体顺时针移动一位	任意两行储具进行顺时针循环
储具逆时针循环	某两行储具整体逆时针移动一位	任意两行储具进行逆时针循环
储具左集合	某行储具整体向左靠拢	任意一行储具进行左集合移位
储具右集合	某行储具整体向右靠拢	任意一行储具进行右集合移位

Table 2. Comparison on the slotting optimization steps of four algorithms
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Table 2. Comparison on the slotting optimization steps of four algorithms
储具规模运行步数
基于贪心算法基于魔方还原算法普通MCTS算法 SA-MCTS算法
3×3 33 31 40 28
3×4 37 33 45 34
3×5 54 40 60 36
3×6 63 53 63 43
3×7 86 62 68 44
3×8 102 70 70 50
3×9 113 75 80 52

Table 3. Comparison on the storage optimization results of four algorithms

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Table 3. Comparison on the storage optimization results of four algorithms

算法	库存均值			库存方差
算法	3×7	3×8	3×9	3×7	3×8	3×9
基于贪心算法	2.634	2.722	2.753	0.408	0.461	0.484
基于魔方还原算法	2.603	2.513	2.925	0.4799	0.322	0.468
传统MCTS算法	2.238	2.857	2.095	0.480	0.329	0.480
SA-MCTS算法	2.952	3.428	2.857	0.473	0.247	0.494

Table 4. Comparison on the slotting optimization results of four algorithms

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Table 4. Comparison on the slotting optimization results of four algorithms

算法	时间复杂度	解出比例/%	平均计算时间/s	优化耗时/h
基于贪心算法	$ O({n^2}) $	85	0.931	7.320
基于魔方还原算法	$ O({n^2}) $	100	0.837	5.250
传统MCTS算法	$ O({n^3}) $	75	1.275	5.331
SA-MCTS算法	$ O({n^3}) $	100	1.163	3.664

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Jianxin CHEN, Yuluo HUANG, Meng NING, Guanfeng LI. Slotting optimization algorithm for automated 3D warehouse[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2022, 17(4): 155

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