本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种货物运输方法和用于货物运输的装置。
背景技术：
目前，可以采用有人仓库进行货物存储、取货以及出库。在有人仓内，主要依靠拣选员人工拣选货物。拣选员在领取拣选任务后，需要推着用于装载货物的小车进入巷道，并到货架间的货物储位取货，再将货物放入小车中。
部分仓库为了提升仓储密度，减小了货架与货架间的间距，使小车无法进入巷道中。此时，拣选员需要进行人车分离作业。因此，现有的货物拣选和运输的方法无法用于人车分离的情况，使货物运输的效率降低。
技术实现要素：
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：在人车分离的货物拣选模式下，如何提升运输效率。
根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种货物运输方法，包括：选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点，其中货架之间的、供人通行的道路为巷道，供人和小车通行的道路为行车通道，巷道与行车通道的交点为巷道口；确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化。
在一个实施例中，确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化包括：根据对若干小车访问节点的访问顺序生成个体、将取货路径成本作为适应度，采用遗传算法确定小车对多个访问节点的访问顺序。
在一个实施例中，个体由小车的访问节点对应的巷道口编号构成，或者个体由小车的访问节点对应的巷道编号以及巷道口方位标识构成，其中，巷道口方位标识表示小车的访问节点对应的巷道口在巷道中的方位。
在一个实施例中，取货路径成本是小车的总路径成本和人在巷道中的总路径成本的加权和。
在一个实施例中，选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点包括：将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离待取货物最近的巷道口作为小车访问节点，或者将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离货架所在的区域的中心行车通道最近的巷道口作为小车访问节点。
在一个实施例中，货物运输方法还包括：将涉及的区域相同的订单中的货物作为待取货物，其中，订单涉及的区域是指订单中的每个货物所在的货架所属的区域。
在一个实施例中，货物运输方法还包括：根据每个货架的分布位置，确定每个货架对应的巷道口的坐标，或者确定每个货架对应的巷道口的坐标以及货架上每个存储位置的坐标。
根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种用于货物运输的装置，包括：访问节点确定模块，被配置为选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点，其中货架之间的、供人通行的道路为巷道，供人和小车通行的道路为行车通道，巷道与行车通道的交点为巷道口；路径确定模块，被配置为确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化。
在一个实施例中，路径确定模块进一步被配置为根据对若干小车访问节点的访问顺序生成个体、将取货路径成本作为适应度，采用遗传算法确定小车对多个访问节点的访问顺序。
在一个实施例中，个体由小车的访问节点对应的巷道口编号构成，或者个体由小车的访问节点对应的巷道编号以及巷道口方位标识构成，其中，巷道口方位标识表示小车的访问节点对应的巷道口在巷道中的方位。
在一个实施例中，取货路径成本是小车的总路径成本和人在巷道中的总路径成本的加权和。
在一个实施例中，访问节点确定模块进一步被配置为：将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离待取货物最近的巷道口作为小车访问节点，或者将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离货架所在的区域的中心行车通道最近的巷道口作为小车访问节点。
在一个实施例中，用于货物运输的装置还包括：待取货物确定模块，被配置为将涉及的区域相同的订单中的货物作为待取货物，其中，订单涉及的区域是指订单中的每个货物所在的货架所属的区域。
在一个实施例中，用于货物运输的装置还包括：坐标确定模块，被配置为根据每个货架的分布位置，确定每个货架对应的巷道口的坐标，或者确定每个货架对应的巷道口的坐标以及货架上每个存储位置的坐标。
根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种用于货物运输的装置，其特征在于，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种货物运输方法。
根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行前述任意一种货物运输方法。
上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过将小车的访问节点设置在每个待取货物所在的货架对应的巷道口，并确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化，能够在人车分离的作业模式下尽可能地降低取货路径成本，提高了货物运输的效率。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的应用场景示意图。
图2为本发明货物运输方法一个实施例的流程图。
图3a、3b为本发明一个实施例的访问节点的分布示意图。
图4为本发明货物运输方法另一个实施例的流程图。
图5为本发明一个实施例的对货架进行区域划分的示意图。
图6为本发明用于货物运输的装置的一个实施例的结构图。
图7为本发明用于货物运输的装置的另一个实施例的结构图。
图8为本发明用于货物运输的装置的又一个实施例的结构图。
图9为本发明用于货物运输的装置的再一个实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明一个实施例的应用场景示意图。如图1所示，在仓库中分布若干货架11，货架11上有若干储位111；货架之间的间距较小的横向道路为供人通行的巷道12，用于运货的小车无法在巷道12中行进；若干组货架之间的间距较大的道路为行车通道13，供人和小车通行。
在本发明的应用场景中，根据需要，还可以设置包装台14，供拣货员领取任务，当拣货员完成拣货后回到包装台14，以进行后续的打包、出库等流程。
本领域的技术人员应当清楚，图1描述的仅为本发明实施例的一种应用场景。根据需要，可以采用其他的方式对仓库进行布局。
图2为本发明货物运输方法一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括：
步骤s202，选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点。
货架之间的、供人通行的道路为巷道，供人和小车通行道路为行车通道，巷道与行车通道的交点为巷道口。
在取货时，拣选员可以将小车停在其中一个巷道口，然后进入巷道取货。完成取货后，将货物放入小车，前往下一个访问节点。
每条巷道通常有一个或两个巷道口。当待选择的巷道口有两个或大于两个时，本发明提供两种选择巷道口作为访问节点的示意性的实施方式。
第一种方式为，将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离待取货物最近的巷道口作为小车访问节点。从而，可以尽量减少拣货员的行走距离。
第二种方式为，可以将仓库中的货架划分为几个区域。将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离货架所在的区域的中心行车通道最近的巷道口作为小车访问节点。区域的中心行车通道可以根据具体情况设置，例如，当同一个区域均匀地分布四条行车通道时，可以将中间两条行车通道中的任意一条作为区域的中心行车通道。从而，可以使访问节点的分布相对集中，尽量减少访问节点的数量以及小车的停放次数，提高货物运输的便捷性。
步骤s204，确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化。
在确定访问节点的访问顺序时，可以将仓库中的固定位置作为起点或终点，例如包装台、出库口等等，也可以根据需要选择访问节点中的一个作为起点，或者在访问节点的访问顺序确定后、将第一个访问节点作为起点等等，这里不再赘述。
取货路径成本可以是小车的总路径成本和人在巷道中的总路径成本的加权和。当人在巷道中的总路径成本的权重为0时，取货路径成本可以是小车的总路径成本。
使取货路径成本最小化可以是使取货路径成本小于预设值，该预设值可以是固定的，也可以是根据取货量设定的；使取货路径成本最小化也可以是采用迭代的方法确定小车对多个访问节点的访问顺序时，达到预设的收敛条件时的访问顺序。
本领域技术人员也可以采用其他方法，设置使路径成本最小化的标准，这里不再赘述。
图3a、3b为本发明一个实施例的访问节点的分布示意图。其中，圆圈代表访问节点。
在图3a中，访问节点的分布比较简单，小车例如可以首先到访问节点301，再按照逆时针的方向依次到访问节点302、303和304。这种方式相对于先到访问节点302、再到访问节点301、然后到访问节点303和304的方式，节省了大量的取货路径成本。
本发明的上述实施例通过将小车的访问节点设置在每个待取货物所在的货架对应的巷道口，并确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化，能够在人车分离的作业模式下尽可能地降低取货路径成本，提高了货物运输的效率。
然而，实际情况往往是如图3b所示的、甚至比图3b更加复杂的情况，即，无法直接按照顺时针或者逆时针的方向确定对访问节点311、312、313、314、315、316的访问顺序，以使取货路径成本最小化。
因此，本发明还可以考虑采用遗传算法应对这种较为复杂的场景。下面参考图4描述本发明另一个实施例的货物运输方法。
图4为本发明货物运输方法另一个实施例的流程图。如图4所示，该实施例的方法包括：
步骤s402，选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点。
步骤s404，根据对若干小车访问节点的访问顺序生成个体、将取货路径成本作为适应度，采用遗传算法确定小车对多个访问节点的访问顺序。
采用遗传算法确定访问节点的访问顺序的一个实施例如下：
1.标识确定的访问节点，并对这些访问节点进行编号。
2.对编号后的访问节点随机进行若干次排列，将若干个排列结果作为初始的个体，即个体中每一个位置上的编号都对应于一个小车需要访问的节点
3.计算每个体的适应度，即计算每个个体的取货路径成本。
4.选择取货路径成本较小的个体，进行交叉、变异。
其中，交叉采用部分映射交叉，以保证生成的新个体依然是访问节点的一个排序结果。
部分映射交叉方法的过程例如可以如下所述。设进行交叉的两个个体分别为父个体1和父个体2。首先确定交叉点；然后，待生成的子个体1以父个体1为模板，对于交叉点之前的访问节点，从第一位访问节点开始依次查看访问节点，并执行以下过程：确定当前查看的访问节点在父个体1中的的位置，找出父个体2的同一位置的访问节点在父个体1上的位置，交换父个体1上上述两个位置的访问节点；以此类推，直到交叉点前所有访问节点都被遍历到。同理可得到子个体2。
变异过程为两个节点在同一个个体中出现的位置对调。
5.将进行交叉、变异后的个体作为新的个体。
6.迭代执行步骤3-5，直到达到预设的迭代次数。
从而，可以将最后一次迭代中生成的取货路径成本最小的个体所对应的节点访问顺序作为最终的节点访问顺序。
通过采用上述实施例的方法，可以确定使取货路径成本最小化的访问节点的访问顺序的最优解，从而能够应对节点分布复杂的情况。
在上述实施例中，个体的表现形式有多种。
第一种表现形式为，个体由小车的访问节点对应的巷道口编号构成。
可以将仓库内的所有巷道口均进行唯一标识，也可以在确定了待访问的访问节点后，对这些访问节点进行唯一标识。
例如，对于图3b中的访问节点311、312、313、314、315、316，可以分别标识为1、2、3、4、5、6，生成的个体例如可以为：3、5、1、2、6、4。
这种方式适用于访问节点已经完全确定的情况。即，在步骤s202或s402中，一旦确定了访问节点，那么后续将不再进行任何更改，仅调整访问节点之间的先后顺序。
通过采用该实施例的方法，能够分别确定访问节点以及确定访问节点的访问顺序，计算量较小。
第二种表现形式为，个体由小车的访问节点对应的巷道编号以及巷道口方位标识构成，其中，巷道口方位标识表示小车的访问节点对应的巷道口在巷道中的方位。
类似地，对于巷道编号，可以将仓库内的所有巷道均进行唯一标识，也可以在确定了待访问的访问节点后，对这些访问节点所在的巷道进行唯一标识。巷道口在巷道中的方位例如可以为左侧和右侧，或者前侧和后侧等等，标识时例如可以采用0、1进行区分，即，例如可以将所有位于巷道左侧的巷道口标识为0，将所有位于巷道右侧的巷道口标识为1。
例如，对于图3b中的访问节点311、312、313、314、315、316，可以分别将它们所在的巷道编号为1、2、3、4、5、6，生成的个体例如可以为：3:1、5:0、1:0、2:0、6:1、4:0，其中，引号前的数字代表巷道编号，引号后的数字代表左或右巷道口，即访问节点的排列顺序为：第3巷道的右巷道口、第5巷道的左巷道口、第1巷道的左巷道口、第2巷道的左巷道口、第6巷道的右巷道口、第4巷道的左巷道口。
此时，当对两个个体进行交叉和变异时，如果两个个体中某一巷道均从一侧巷道口访问，则生成的新个体对该巷道也从相同巷道口访问，如果两个个体对同一巷道访问方式不同，则随机生成指定一侧巷道口访问。
上述方法仅为本发明实施例的一种应用例，根据需要，本领域技术人员可以采用其他方法，这里不再赘述。
从而，该实施例的个体在进行交叉变异时，不仅会更改巷道的顺序，还会更改巷道口。即，访问节点和访问节点的访问顺序均是动态确定的。
由于该实施例的方法的巷道口也会更改，因此更适用于取货路径成本为小车的总路径成本和人在巷道中的总路径成本的加权和、并且人在巷道中的总路径成本的权重不为零的情况。通过采用该实施例的方法，能够综合地考虑人和车的路径成本，能够进一步地提升货物运输的效率。
在上述各个实施例中，可以根据每个货架的分布位置，确定每个货架对应的巷道口的坐标，或者确定每个货架对应的巷道口的坐标以及货架上每个存储位置的坐标。
从而，能够将访问节点坐标化，以方便、精确地确定出取货路径成本。
目前，在进行出库时，通常以用户或客户的订单为单位。而在拣货员拣货时，会随机为拣货员分配一些订单。为了进一步提高运输效率，本发明的实施例还可以对如何确定待取货物进行优化。
在一个实施例中，可以将涉及的区域相同的订单中的货物作为待取货物，其中，订单涉及的区域是指订单中的每个货物所在的货架所属的区域。即，每次确定对访问节点的访问路径时，令访问节点均位于同一个或者相同的多个区域内。
图5为本发明一个实施例的对货架进行区域划分的示意图。如图5所示，例如可以将仓库中的货架划分为51、52、53、54四个区域。在一个实施例中，可以首先将货物全部位于区域51的订单挑选出来，生成一个集合单，再对集合单中的待取货物进行本发明前述实施例的处理。对区域52、53、54的货物也可以进行类似处理，这里不再赘述。
当仅涉及单一区域的订单均已被处理，可以继续挑选跨区订单。例如，可以将仅涉及区域51和52的订单挑选出来生成集合单等等。
从而，可以对具有相似的拣货路径的订单进行组合，提高了货物运输的效率。
本领域技术人员应当清楚，可以根据需要选择区域划分方式，例如根据空间位置划分、根据货架上的货物品类划分等等，这里不再赘述。
下面参考图6描述本发明一个实施例的用于货物运输的装置。
图6为本发明用于货物运输的装置的一个实施例的结构图。如图6所示，该实施例的用于货物运输的装置包括：访问节点确定模块61，被配置为选择每个待取货物所在的货架对应的巷道口之一作为小车的访问节点，其中货架之间的、供人通行的道路为巷道，供人和小车通行的道路为行车通道，巷道与行车通道的交点为巷道口；路径确定模块62，被配置为确定小车对多个访问节点的访问顺序，使取货路径成本最小化。
访问节点确定模块61可以进一步被配置为：将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离待取货物最近的巷道口作为小车访问节点，或者将每个待取货物所在的货架对应的巷道口中，距离货架所在的区域的中心行车通道最近的巷道口作为小车访问节点。
路径确定模块62可以进一步被配置为根据对若干小车访问节点的访问顺序生成个体、将取货路径成本作为适应度，采用遗传算法确定小车对多个访问节点的访问顺序。
个体可以由小车的访问节点对应的巷道口编号构成，或者可以由小车的访问节点对应的巷道编号以及巷道口方位标识构成，其中，巷道口方位标识表示小车的访问节点对应的巷道口在巷道中的方位。
取货路径成本可以是小车的总路径成本和人在巷道中的总路径成本的加权和。
下面参考图7描述本发明另一个实施例的用于货物运输的装置。
图7为本发明用于货物运输的装置的另一个实施例的结构图。如图7所示，该实施例的用于货物运输的装置还可以包括：待取货物确定模块73，被配置为将涉及的区域相同的订单中的货物作为待取货物，其中，订单涉及的区域是指订单中的每个货物所在的货架所属的区域。
该实施例的用于货物运输的装置还可以包括坐标确定模块74，被配置为根据每个货架的分布位置，确定每个货架对应的巷道口的坐标，或者确定每个货架对应的巷道口的坐标以及货架上每个存储位置的坐标。
图8为本发明用于货物运输的装置的又一个实施例的结构图。如图8所示，该实施例的装置800包括：存储器810以及耦接至该存储器810的处理器820，处理器820被配置为基于存储在存储器810中的指令，执行前述任意一个实施例中的货物运输方法。
其中，存储器810例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)以及其他程序等。
图9为本发明用于货物运输的装置的再一个实施例的结构图。如图9所示，该实施例的装置800包括：存储器810以及处理器820，还可以包括输入输出接口930、网络接口940、存储接口950等。这些接口930，940，950以及存储器810和处理器820之间例如可以通过总线960连接。其中，输入输出接口930为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口940为各种联网设备提供连接接口。存储接口950为sd卡、u盘等外置存储设备提供连接接口。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现前述任意一种货物运输方法。
本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。