虛擬現(xiàn)實技術(shù)在倉儲物流仿真系統(tǒng)研究與應(yīng)用

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在倉儲物流仿真系統(tǒng)研究與 應(yīng)用Virtual reality technology in the warehouse logistics simulation system of research and application/學(xué)科專業(yè)：計算機應(yīng)用技術(shù) 研究生：* 指導(dǎo)教師：*市建設(shè)學(xué)院二零一零年十二月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外， 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表 或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得*市建設(shè)學(xué)院或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已

2、 在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解*市建設(shè)學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)*市建設(shè)學(xué)院 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。 同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期： 年 月 日簽字日期： 年 月 日物流對人們的日常生活和經(jīng)濟活動有著極為重要的作用。物流是經(jīng)濟生活的重要因素。隨著生產(chǎn)力的日益提高，生產(chǎn)物流系統(tǒng)中蘊藏的巨大潛力越來越引起 人

3、們的注意。在提高加工制造設(shè)備本身能力和效益的同時，挖掘物流潛力，追求 提高生產(chǎn)系統(tǒng)的效益是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。倉庫是物資準(zhǔn)備、高度集散 中心，是整個物流供應(yīng)鏈的關(guān)鍵節(jié)點，日常業(yè)務(wù)涉及到訂貨、儲備管理、供應(yīng)、 協(xié)調(diào)等諸多方面，有關(guān)人員不僅要懂得科學(xué)管理，還要精通一定的專業(yè)技術(shù)，了解儲備物資的有關(guān)特性，借助虛擬仿真系統(tǒng)，能夠縮短對倉庫人員的技術(shù)培訓(xùn)， 增強他們對工作環(huán)境和對象的直觀認(rèn)識，盡快適應(yīng)實際工作的需要。論文研究的倉儲仿真系統(tǒng)首先介紹了倉儲的功能、組成要素以及系統(tǒng)仿真的 基礎(chǔ)知識，分析使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對研究倉儲物流系統(tǒng)的重要性。根據(jù)其倉儲設(shè) 備，存儲任務(wù)和物流管理的要求，進(jìn)行三維可視化

4、、 物流倉儲技術(shù)和信息化管理 等方面的研究，并開發(fā)出具有實際應(yīng)用價值的倉儲仿真管理信息系統(tǒng)。提高倉儲物流系統(tǒng)運作效率的揀貨策略、揀貨路徑和倉儲策略等。論文的主要研究內(nèi)容是利用三維可視化和 VC.NET技術(shù)，在虛擬環(huán)境下實現(xiàn) 倉庫存儲貨物實際流程的三維顯示，使倉庫管理人員能夠直觀地獲取倉庫的存儲 狀況，而不是僅僅面對枯燥的庫存數(shù)據(jù)；分析和管理各種倉儲物流信息，探討倉 庫的管理策略，包括倉庫數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，貨位的安排和進(jìn)出貨的策略等，方便管理人員更好的了解倉庫的運行情況并對倉庫管理做出科學(xué)決策。本文采用 VC.NEFF臺、視景仿真工具 Multigen Creator/Vega Prime 及其 所

5、提供的應(yīng)用程序接口 OpenFlight API與Vega Prime API實現(xiàn)了倉儲模型的自 動生成、出入庫操作的模擬。同時還實現(xiàn)了在三維虛擬環(huán)境中的實時漫游、交互控制、數(shù)據(jù)庫信息查詢等功能。關(guān)鍵詞：MultiGen Creator , OpenFlight API , Vega Prime API ,倉儲，虛 擬現(xiàn)實ABSTRACTLogistics has a vital role to the people's daily life and economic activity.Logistics is an important factor in economic activ

6、ity. With the increasing of productivity, the huge potential within the logistics system is attracting more and more people ' s attention. As the abilitndi the efficiency of manufacturing equipments rise, digging the potentiality of logistics and pursuing the efficiency of production system is o

7、ne of important signs of production modernization. The warehouse is the centre of material preparation and intensive distribution, and is the key node of the whole logistics supply chain. Its day-to-day businessinvolves order, reserve management, supply and coordination, etc. The relevant staff shou

8、ld not only understand scientific management, but also a certain degree of relevant technical expertise.They must understand the relevant characteristics of reserve materials, and with the aid of the virtual simulation system, shorten the technical training of warehouse staff, enhance the intuitive

9、understand of work environment and object , to adapt to the practical demands.The warehouse simulation system in this paper first introduces the function, elements and basic knowledge of system simulation, analyzes the importance of studying the warehouse logistics system using the method of simulat

10、ion. According to the demands of warehouse storage equipment, storage task and logistics management, study 3D visualization, logistics storage technology, informatization management and some other aspects. Besides, develop a warehouse simulation management information system which is of actual appli

11、cation value and improves the operational efficiency, picking strategy, picking path and warehousing strategy.The main contents of the research is, using 3D visualization and VC.NET technology, in a virtual environment, achieve 3D display of the actual process of warehouse storage goods, to make war

12、ehouse management personnel intuitively obtain warehouse storage condition, instead of only facing the boring inventory data. Analyze and manage various warehousing logistics information, discuss the warehouse management strategy, including the design of warehouse database,the arrangement of the loc

13、ation and the strategy of the shipments, etc. It' s conve management personnel to better understand the warehouse operations and make scientific decision.By using VC.NET platform, the visual simulation tools MultiGen Creator/Vega Prime and its provided application program interface OpenFlight AP

14、I and Vega Prime API, this system achieves functions such as the simulation of the operation of the automatic generation and in-out warehouse model. Also realizes the real-time roaming, interactive control, database information querying and the other functions in 3D virtual environment.KEY WORD SMul

15、tiGen Creator, OpenFlight API, Vega Prime API, Warehouse, Virtual Reality第一章緒論01.1 選題背景及研究意義 01.1.1 選題背景01.1.2 研究意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3 主要研究內(nèi)容 4第二章倉儲物流仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 62.1 虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真 62.1.1 系統(tǒng)仿真的概念 62.1.2 系統(tǒng)仿真的建模 62.1.3 系統(tǒng)仿真的基本步驟 72.1.4 系統(tǒng)仿真在倉儲物流系統(tǒng)中的應(yīng)用 82.1.5 系統(tǒng)仿真與虛擬現(xiàn)實的結(jié)合 92.2 倉儲仿真系統(tǒng)的組成 92.2.1 倉儲在物流中的功能 102.2

16、.2 倉儲在物流中的地位和作用 112.2.3 倉儲的類型122.3 倉儲物流系統(tǒng)的理論基礎(chǔ) 122.3.1 經(jīng)濟訂貨理論（EOQII型）142.3.2 安全庫存理論 142.3.3 訂貨提前期理論（再訂貨點的確定） 142.3.4 倉庫外形設(shè)計理論152.4 本章小結(jié)16第三章系統(tǒng)設(shè)計的軟件介紹 173.1 虛擬現(xiàn)實模型的渲染過程 173.2 MultiGen Creator 的實體建模183.2.1 MultiGen Creator 的簡介183.2.2 OpenFlight 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)193.2.3 MultiGen Creator建模過程中關(guān)鍵技術(shù) 203.3 視景開發(fā)軟件 Vega P

17、rime213.3.1 Vega Prime 的簡介213.3.2 Vega Prime 與 Vega 的區(qū)另213.3.3 Vega Prime 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 223.4 本章小結(jié) 24第四章倉儲物流系統(tǒng)的設(shè)計 254.1 離散系統(tǒng)仿真 251 .1.1 基于離散事件驅(qū)動的物流建模 254 .1.2 建模方式的分類284 .2 倉庫模型描述 294 .2.1貨架及托盤裝載單元模型描述 294 .2.2貨物模型描述304 .3數(shù)據(jù)庫設(shè)計304.3.1 數(shù)據(jù)庫接口 ADO的工作原理和特點 304.3.2 對象介紹 384.3.3 實現(xiàn)步驟304.3.4 具體實現(xiàn) 304 .4 本章小結(jié)33第五章基于

18、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的倉儲物流仿真系統(tǒng) 345 .1系統(tǒng)概述345 .1.1 系統(tǒng)功能分析 345.1.2 系統(tǒng)需求分析 345 .2系統(tǒng)總體設(shè)計 355.3系統(tǒng)開發(fā)流程 365 .4系統(tǒng)主要功能及其實現(xiàn)技術(shù) 365.4.1 倉庫模型的自動構(gòu)建 365. 4. 2庫存數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 475 .4.3庫存數(shù)據(jù)庫的查詢 465 .4.4出入庫路徑的選擇 495 .4.5碰撞檢測465 .4.6交互式場景設(shè)計 495 .5 系統(tǒng)測試及效果分析 49第六章結(jié)論與展望526 .1論文總結(jié)527 .2進(jìn)一步工作展望 52參考文獻(xiàn)53發(fā)表論文和參加科研情況說明 56致 謝57緒論1.1 選題背景及研究意義1.1.1

19、選題背景隨著物流的發(fā)展及物流在經(jīng)濟發(fā)展中的地位， 人們對物流的重要性越來越重 視。倉儲作為現(xiàn)代物流的一個重要組成部分，在物流系統(tǒng)中起至關(guān)重要的作用， 是廠商研究和規(guī)劃的重點。高效合理的倉儲系統(tǒng)可以幫助廠商加物資的流動，降低作業(yè)成本，保障生產(chǎn)經(jīng)營的正常進(jìn)行。而且可以實現(xiàn)對資源的合理有效控制及 管理。隨著我國制造業(yè)的崛起，物流業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，倉儲越來越受 到廠商和社會的廣泛關(guān)注，大大促進(jìn)了人們對倉儲理論的研究，使其逐步 發(fā)展完善，從而成為一門獨立的學(xué)科倉庫是物資準(zhǔn)備、高度集散中心，是整個物流供應(yīng)鏈的關(guān)鍵節(jié)點，日常業(yè)務(wù)涉及到訂貨、儲備管理、供應(yīng)、協(xié)調(diào)等諸多方 面?zhèn)}儲物流，就是利用自建或租賃庫房

20、、場地，儲存、保管、裝卸搬運、配送貨物。 倉儲的發(fā)展也經(jīng)歷了不同的階段，從原始的人工倉儲到現(xiàn)代化的智能倉儲，通過各 種高新技術(shù)對倉儲的支持，倉儲的效率也得到了大程序的提高。虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality )是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，是利用電腦模擬 產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬， 讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制的觀察三維空間內(nèi)的事物，使 人作為參與者通過適當(dāng)裝置，自然的對虛擬世界進(jìn)行體驗和交互作用。 身臨其境 的沉浸感和人機互動的趣味性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)特征，對時空環(huán)境的現(xiàn)實構(gòu)想(即啟發(fā)思維，獲取信息的過程)是虛擬現(xiàn)實的最終目的。近年

21、來， VR已逐漸 從實驗室的研究項目走向?qū)嶋H應(yīng)用。目前在軍事、航天、建筑設(shè)計、旅游、醫(yī)療 和文化娛樂及教育方面得到廣泛應(yīng)用。 借助虛擬仿真系統(tǒng)，能夠縮短對倉庫人員 的技術(shù)培訓(xùn)，增強他們對工作環(huán)境和對象的直觀認(rèn)識，盡快適應(yīng)實際工作的需要。虛擬現(xiàn)實是一種集立體圖形、自然交互等技術(shù)，以營造與客觀世界高度類似 的逼真、虛擬的環(huán)境為重要內(nèi)容進(jìn)行各種應(yīng)用的系統(tǒng)。具重要特性是具有一種身 臨其境的臨場感.為達(dá)到身臨其境的現(xiàn)場效果，建立虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)應(yīng)該具備一些與普通圖形系統(tǒng)不同的特點：(l)生動的計算機圖形圖像場景。計算機場景的生動表現(xiàn)依賴于計算機圖形 的效果。除了計算機圖形內(nèi)容(如精致的紋理圖像、適應(yīng)計算機能

22、力的一定分辨 率的模型資料)外，更為重要的是計算機圖形的表現(xiàn)形式。為生動地表現(xiàn)計算機 圖形場景，需要應(yīng)用一些圖形軟件以及一些模型構(gòu)造軟件。(2)自然的人機交互。為了達(dá)到臨場感的效果，需要自然的人機交互。這種 交互形式要求盡量讓操作者感到是在虛擬環(huán)境中進(jìn)行動作。自然的人機交互在相當(dāng)程度上依賴于交互設(shè)備。隨著虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的深入，人們發(fā)現(xiàn)自然的人機交互 已成為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的一個重要問題。1.1.2 研究意義物流是一個控制原材料、制成品、產(chǎn)成品和信息的復(fù)雜系統(tǒng)，從供應(yīng)開始經(jīng) 各種中間環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)讓及擁有而到達(dá)最終消費者手中的實物運動。物流業(yè)已成為國際經(jīng)濟體系的重要組成部分?，F(xiàn)代物流是經(jīng)濟全球化的產(chǎn)物，也

23、是推動經(jīng)濟全球 化的重要服務(wù)業(yè)。近年來，世界現(xiàn)代物流業(yè)呈快速增長趨勢，歐洲、美國、日本 成為當(dāng)前全球范圍內(nèi)的重要物流基地。 中國物流行業(yè)起步較晚，隨著國民經(jīng)濟的 飛速發(fā)展，物流業(yè)的市場需求持續(xù)擴大。進(jìn)入21世紀(jì)以來，在國家繼續(xù)加強和改善宏觀調(diào)控政策的影響下，中國物流行業(yè)保持較快增長速度，物流體系不斷完 善，行業(yè)運行日益成熟和規(guī)范。2007年中國物流業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，物流需求規(guī) 模進(jìn)一步擴大，物流業(yè)增加值較快增長，社會物流總費用增速加快，與GD生匕率略有上升。全國社會物流總費用為 45406億元，同比增長18.2%,增幅比2006 年提高4.7個百分點。2008年，雨雪冰凍和汶川地震兩大自然災(zāi)害，

24、北京奧運 交通限行和環(huán)境整治，油價劇烈波動和燃油稅出臺，都對物流業(yè)帶來影響，特別是國際金融危機對物流業(yè)的沖擊。在嚴(yán)峻形勢下，中國物流業(yè)增速放緩，但行業(yè)總體發(fā)展依舊保持增長水平。2008年12月，國家海關(guān)總署、財政部、國家稅務(wù) 總局和外匯局聯(lián)合發(fā)文，正式批準(zhǔn)設(shè)立上海西北物流園區(qū)等 17個保稅物流中心， 進(jìn)一步推動國內(nèi)物流園區(qū)的發(fā)展壯大。倉儲系統(tǒng)作為整個物流設(shè)計的基礎(chǔ)，是貨物停留時間最長同時又是產(chǎn)生成本 最多的地方，是物流系統(tǒng)中一個很重要的部分，是消費和供應(yīng)的中間部分，在物 流系統(tǒng)中起著平衡和緩沖的重要作用。目前研究分析倉儲物流的方法主要可以分為以下兩種：一種是解析方法。這是一種把倉儲系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)學(xué)

25、好抽象些一個表達(dá)式，用數(shù)學(xué)工具求出最優(yōu)解，是一種通過邏輯推理來求解的方法。 解析法在實際應(yīng)用中應(yīng)用比較廣泛， 如動運籌學(xué) 中的線性規(guī)劃法和動態(tài)規(guī)劃法，也是一種比較成功的方法。但由于解析法偏重于 數(shù)學(xué)抽象，當(dāng)人們面對抽象假想的邏輯模型時，很難得到系統(tǒng)的真實感受，解析法雖然可以得到最優(yōu)解，但不利于人們進(jìn)行實際的系統(tǒng)分析。另一種分析方法是非解析法。它是以現(xiàn)實為依據(jù)的系統(tǒng)仿真方法。 由于系統(tǒng) 仿真所依據(jù)的是對系統(tǒng)實際觀測所得到的數(shù)據(jù)建立的動態(tài)模型。應(yīng)用這種方法建立的數(shù)學(xué)模型即反應(yīng)了系統(tǒng)的物理特性， 邏輯特性也能體現(xiàn)。即系統(tǒng)既有靜態(tài)的 性質(zhì)又有動態(tài)性質(zhì)，更能貼近實際，更利于對系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析。倉儲

26、物流系統(tǒng)中由于存在著大量的不確定的隨機因素， 而且系統(tǒng)中各變量之間的關(guān)系復(fù) 雜，運用解析方法不能有效的建模及分析，并且倉儲物流系統(tǒng)完成設(shè)計之后，難于即刻進(jìn)行評價，只能在項目實施后才能作出系統(tǒng)的評價，再對之進(jìn)行完善改進(jìn)。 按照這種傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法，容易造成物流系統(tǒng)較高的建設(shè)成本的比較長的設(shè)計 周期。而采用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)，在倉儲物流系統(tǒng)末建立起來的情況下，預(yù)先把系統(tǒng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成仿真模型，通過模擬系統(tǒng)運行后的性能的效果，確定規(guī)劃方案， 可以在倉儲物流系統(tǒng)建成或者改造之前就能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，對不合理設(shè)計及投資進(jìn)行改正，從而減少了人力、資源及時間的浪費。本課題的研究目的就在于應(yīng)用計算機仿真技術(shù)， 對

27、倉儲系統(tǒng)全局或局部變量 進(jìn)行分析和優(yōu)化，例如倉庫規(guī)?？刂?、庫存控制策略分析等。 為企業(yè)提高倉儲管 理水平提供有力的工具。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外對物流的認(rèn)識較早，因此對倉儲物流運行系統(tǒng)的研究也較早， 由于訂單 分揀作業(yè)在倉庫中占用了 60犯上的勞動力資料及整個物流作業(yè) 353 40流右 的時間，所以國外將對倉儲物流系統(tǒng)的研究重點放在訂單分揀作業(yè)上。 國內(nèi)對這 一問題的認(rèn)識研究起步較晚，目前的研究內(nèi)容也是圍繞揀貨作業(yè)。倉儲物流系統(tǒng)作為一個勞動密集型的系統(tǒng)，世界各地大部分物料搬運也都是通過人工完成的，或者是半自動化搬運，所以國內(nèi)外對倉儲物流系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè) 計時，通常還是以人工分揀和半機械化的倉庫

28、為研究對象（人工系統(tǒng)和叉車一托盤系統(tǒng)），而且通?？紤]最簡單的倉儲布局，對倉儲物流系統(tǒng)的各種策略進(jìn)行比 較研究時，也是以總的作業(yè)時間為衡量標(biāo)準(zhǔn)。目前市場上主要的物流仿真軟件有以下幾種：1、Autosimulation 的 AutomodAutomod是目前 市面上比 較成熟的 三維物流 仿真軟件。主要包 括了AutoStat、AutoWiew和AutoMod三大模塊。AutoStat為仿真項目提供統(tǒng)計分析 工具，由用戶事先定義測量和實驗的標(biāo)準(zhǔn)，自動在AutoMod模塊上運行分析，具有多CPU行計算的特點。AutoMod提供用戶一系列物流模塊來仿真現(xiàn)實世界的 物流物流。包括輸送機模塊、自動化存取系

29、統(tǒng)、基于路徑的移動設(shè)備、起重模塊 等。AutoMod模塊提供給用戶一系列的物流系統(tǒng)模塊來仿真現(xiàn)實世界中的物流自 動化系統(tǒng)。AutoView允許用戶通過AutoMod模型來定義場景和攝像機的移動， 產(chǎn)生高質(zhì)量的AVI動畫格式。用戶還可以縮放或平移視圖，還可以使用攝像機跟 蹤一個物體的移動，如叉車或托盤的運動。AutoView可以提供動態(tài)的場景描述和靈活的顯示方式。但由于AutoMod對全部設(shè)備等對象需要程序命令語言，因此 對操作人員的編程要求比較高，而且價格也比較昂貴。2、 3i 的 SIMAnimation 28SIMAnimation是美國3i公司設(shè)計開發(fā)的集成化物流仿真軟件。SIMAnim

30、ation使用基于圖像的仿真語言，來簡化仿真模型的創(chuàng)建。使用OOP®程方法，仿真系統(tǒng)可以非常簡單的創(chuàng)建模型。許多先進(jìn)軟件工具都合成為一種語 言，它包括布局編輯器、曲線擬合、線路優(yōu)化、試驗編輯器、二維和三維的動畫 和完整的用戶報表編輯器。仿真模型還具有豐富的交互特點，允許用戶改變參數(shù) 輸入，可以通過模擬實際生產(chǎn)情況及市場波動對系統(tǒng)造成的沖擊，從而避免了在理想化狀態(tài)下系統(tǒng)設(shè)計所無法預(yù)料的各種因素，對系統(tǒng)的堵塞有著形象和直觀的 解決方案。SIMAnimation使用OpenGL維建模技術(shù)，集材質(zhì)視點變換、三維實體光 照、漫游于一體，提供真正的三維動畫和虛擬的現(xiàn)實世界，使仿真模型更加容易 理

31、解。同時使生產(chǎn)、管理和工程人員的意見交流更加容易。SIMAnimation使用Petri網(wǎng)模型技術(shù)。它包含兩個程序：建模部分是針對 于物理和邏輯模型。在用戶定義物理和邏輯模型之后，他就可以編輯成為一個可 執(zhí)行模型，在這個模型中仿真和動畫同時運行，并且運行非?？?，實現(xiàn)了完全交互化。而且它可以隨時停止來觀察統(tǒng)計和模型狀態(tài)。3、ShowFlowShowFlow仿真軟件可為制造業(yè)和物流業(yè)提供建模、仿真、動畫和統(tǒng)計分析 工具。ShowFlow可以提供生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)量，確定瓶頸位置，估測提前期和報 告資源利用率。還可以被用來支持投資決策，查驗制造系統(tǒng)設(shè)計的合理性，通過對不同的制造策略進(jìn)行仿真實驗來得到最優(yōu)

32、解。主要包括仿真、建模、分析、統(tǒng) 計、動畫及文檔輸出等幾大模塊。1.3主要研究內(nèi)容本文將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于倉儲物流仿真系統(tǒng)中，實現(xiàn)了倉儲物流相關(guān)模型的 自動生成、存取貨物的路徑選擇，出入庫操作的控制以及倉庫性能的分析等。本文選用 VC.NET200W臺、應(yīng)用視景仿真工具 Multigen Creator 、Lynx Prame, 平面圖象處理軟件 Photoshop CS以及 OpenFlight API> VegaPrime API> OpenGL 進(jìn)行總體程序設(shè)計。本文主要的研究內(nèi)容如下：(1)倉儲物流相關(guān)模型的自動生成。通過Creator建成相關(guān)模型，利用VC.NETg術(shù)在場

33、景中自動生成。(2)出入庫操作的控制。通過生成出入庫的類，在窗口中自動生成出入庫操作。(3)倉庫性能的分析在場景漫游的過程中，通過場景可以分析出整個倉庫的運行狀況，概據(jù)這個狀況對倉庫的存儲策略進(jìn)行調(diào)整。(4)查詢功能設(shè)計能夠與虛擬場景進(jìn)行實時交互，可以通過查詢條件的設(shè)置，實現(xiàn)查詢操作。(5)三維場景的漫游。本文設(shè)置了兩種漫游方式：通過鼠標(biāo)、鍵盤等外部設(shè)備在三維場景中進(jìn)行實 時的漫游；通過在存取路徑中的路徑選擇，實現(xiàn)出入庫的動態(tài)模擬。第二章倉儲物流仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識在社會生產(chǎn)生活中，生產(chǎn)與消費之間存在著不一致性，使得生產(chǎn)與消費節(jié)奏 存在時間差，如何生產(chǎn)與消費或者供給與需求的時間差當(dāng)中妥善地保持物

34、質(zhì)實體 的有用性，這是物流倉儲環(huán)節(jié)中面對的主要問題。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，產(chǎn)品需求方式呈現(xiàn)出個性化、多樣化， 生產(chǎn)方式也變 得多樣化和小批量化。物流過程也表現(xiàn)為從少品種、大批量變成多品種、小批量或多批次、小批量，倉儲也從由重視保管效率轉(zhuǎn)變重視物資的流通。儲存只是物 流系統(tǒng)的一個節(jié)點。在這節(jié)點上，物質(zhì)實體創(chuàng)造了時間效益同時也化解了供求之 問在時間上的矛盾。所以，倉儲是物流的重要部分，物流體系的儲存功能既有緩沖與調(diào)節(jié)作用，時也有增值與增效的作用。2.1 虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真2.1.1 系統(tǒng)仿真的概念現(xiàn)代系統(tǒng)仿真理論是以形式化、系統(tǒng)化、隨機過程、統(tǒng)計和優(yōu)化理論為基礎(chǔ)， 以計算機為工具，對具備不確定性因素

35、的現(xiàn)實或未來系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)實驗研究的理 論方法。在系統(tǒng)仿真的實施過程中，是通過對所研究系統(tǒng)的認(rèn)識和了解，抽取當(dāng)中的基本要素和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而建立與現(xiàn)實系統(tǒng)相應(yīng)的仿真模型， 通過對仿真模 型的確認(rèn)及仿真程序的驗證，然后在仿真試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上，對模型進(jìn)行仿真試 驗，模擬系統(tǒng)的運行過程，觀察系統(tǒng)狀態(tài)變量隨時間變化的動態(tài)規(guī)律性，并通過數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計分析，得到被仿真系統(tǒng)參數(shù)的統(tǒng)計特性，由此推斷和估計系統(tǒng)的 真實參數(shù)和性能測試，為決策提供輔助依據(jù)。2.1.2 系統(tǒng)仿真的建模仿真模型是對所研究系統(tǒng)運行過程和一種抽象描述，并能反映系統(tǒng)的本質(zhì)屬 性。通常仿真建模是采用面向問題和運行過程的方法建模。虛擬仿真從本質(zhì)上來

36、是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗過程，虛擬仿真模型必須經(jīng)過理論和實踐的檢驗，在仿真建模過程中必須有嚴(yán)格的“確認(rèn)” (Validation )與“驗證”(Verfication )環(huán) 節(jié)，保證仿真建模的科學(xué)性。2.1.3 系統(tǒng)仿真的基本步驟系統(tǒng)仿真建模求解方法不同于其他建模方法之處主要在于其建模的不唯一性及求解過 程的實驗性，所以，系統(tǒng)仿真須遵循一定的實現(xiàn)步驟，才能保證建模的有效性以及仿真實際運行結(jié)果的正確性。如圖 2-1所示(1)闡明問題和目標(biāo)設(shè)定每項仿真研究都必須從所研究的系統(tǒng)說明開始，只有對該系統(tǒng)作深入了解，明確需解決的主要問題和要達(dá)到的主要目標(biāo)，并且在這些問題上與決策者達(dá)成一致，才能為提供可靠的仿真

37、建模與仿真運行基礎(chǔ)。(2)仿真建模 仿真模型是對所研究系統(tǒng)運行過程和一種抽象，并反映該系統(tǒng)的本質(zhì) 屬性(3)數(shù)據(jù)采集 根據(jù)仿真模型給出的系統(tǒng)仿真構(gòu)架和驅(qū)體，當(dāng)用戶輸入正確數(shù)據(jù)后， 仿真運行能自動調(diào)動模型內(nèi)部的邏輯關(guān)系和數(shù)學(xué)關(guān)系，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運算和統(tǒng)計計算， 最后給出準(zhǔn)確的仿真輸出結(jié)果。(4)仿真模型的確認(rèn)由仿真建模所建立的仿真模型是否代表所研究的真實系統(tǒng)，是決定仿真效果的關(guān)鍵，對仿真模型的代表性須按照一定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來衡量。(5)仿真程序的編制和驗證 由于仿真模型只是系統(tǒng)仿真的一種抽象和運行框架，只有將仿真模型轉(zhuǎn)化成計算機能識別和執(zhí)行的代碼，才能通過計算機進(jìn)行必要的仿真實驗。所以仿真程序的驗

38、證是對仿真程序的邏輯和數(shù)學(xué)關(guān)系以及輸入輸出響應(yīng)與仿真模型一致性所進(jìn) 行的測試和檢驗。(6)仿真模型的運行在仿真模型已得到確認(rèn)，仿真程序也以過驗證之后，就可以對仿真模型進(jìn)行正式運行。(7)仿真輸出結(jié)果的統(tǒng)計分析對仿真模型進(jìn)行多次獨立重復(fù)運行后，就可以獲得仿真輸出響應(yīng)和系統(tǒng)性能測試的標(biāo)準(zhǔn)偏差、最大小值、均值、變異系數(shù)、觀察數(shù)等參數(shù)。這些數(shù) 值也僅是對所研究系統(tǒng)所作仿真實驗的一個樣本，要對系統(tǒng)的總體參數(shù)和分布特征進(jìn)行估 計，還要在仿真輸出樣本的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計分析和統(tǒng)計推斷。問題描述確定仿真目標(biāo)仿真建模數(shù)據(jù)采集程序驗證模型再確認(rèn)仿真程序編制（生成）正式仿真運行仿真實驗設(shè)計仿真試運行仿真輸出統(tǒng)計

39、分析仿真報告圖2-1系統(tǒng)仿真的基本步驟2.1.4 系統(tǒng)仿真在倉儲物流系統(tǒng)中的應(yīng)用倉儲物流系統(tǒng)的仿真是物流技術(shù)和仿真技術(shù)的綜合應(yīng)用，系統(tǒng)仿真技術(shù)在倉儲物流系統(tǒng)中應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、倉儲物流系統(tǒng)成本的評估倉儲物流系統(tǒng)的主要成本包括倉庫的建設(shè)、設(shè)備和器械的購置、運作過程中人員及設(shè)備的成本，運用系統(tǒng)仿真方法，判斷出倉庫的布局、設(shè)備和人員的數(shù)量及工作安排的總成本在 長期運作過程中是否能達(dá)到最小。同時也可以針對倉庫的某一區(qū)域或者倉儲物流運作過程當(dāng) 中的某一環(huán)節(jié)，在有關(guān)因素不變的前提下，確定最小的布置和運作方式。2、尋找倉儲物流系統(tǒng)的瓶頸環(huán)節(jié)在系統(tǒng)仿真的動畫演示和仿真結(jié)束后的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，尋找倉

40、儲物流運作過程中的最大影響環(huán)節(jié)，即瓶頸環(huán)節(jié)，通過對產(chǎn)生瓶頸的各種因素的改進(jìn)，實現(xiàn)對倉儲物流系統(tǒng)的優(yōu)化。3、選擇合適的物流操作方式在倉儲物流系統(tǒng)中，除倉庫的布局、物流設(shè)施的放置等固定因素以外，倉庫操作人員在倉庫的物流運作中所采取的操作方法也會影響倉儲物流的效率，如貨物的倉儲方法、揀貨方法、揀貨路徑的選擇等。通過系統(tǒng)仿真，可以對各種操作方法的優(yōu)劣進(jìn)行比較，從而指導(dǎo)揀 貨人員的物流操作。2.1.5 系統(tǒng)仿真與虛擬現(xiàn)實的結(jié)合為了在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中能夠得到身臨其境的感覺，用戶可以像在實際生活中 一樣，實時地對象的運動，干預(yù)虛擬環(huán)境中系統(tǒng)的運行。尤其是對以仿真為產(chǎn)要目的研究，虛擬現(xiàn)實環(huán)境的目標(biāo)是提供給研究者

41、一個仿真的空間，使得到的仿真結(jié)果更加真實可信。所以仿真系統(tǒng)的對象應(yīng)該是可控的，可以按照研究者的需要 動態(tài)地產(chǎn)生或消除三維實體，而三維實體的運動也應(yīng)該按照仿真的需要進(jìn)行。因 此，在進(jìn)行三維仿真系統(tǒng)時，只有在虛擬現(xiàn)實的建模環(huán)境是不夠的，必須在環(huán)境中加入主動控制的因素。本文中采用基于MultiGen Creator/Vega 和C+勺虛擬現(xiàn)實仿真機制。Vega 及其相關(guān)模塊支持Unix和Windows平臺，用Vega寫的應(yīng)用程序可以99嘛容跨 平臺使用，支持Open Flight、3D Studio等數(shù)據(jù)庫格式。作為專業(yè)的虛擬現(xiàn)實 建模環(huán)境，Vega提供了三維實體、場景驅(qū)動的專用模塊，把這些模塊置于

42、C+環(huán)境中，可以把C+叫言編制的仿真程序與 Vega的環(huán)境實現(xiàn)無縫連接，在程序 運行時通過綁定的Vega模塊即可實現(xiàn)該環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實仿真。2.2倉儲仿真系統(tǒng)的組成2.2.1 倉儲的概念倉儲是指倉庫中物品堆放的管理，包括貨架、貨位、分揀等操作，其中就主要 的是出入庫及在庫管理。也就是說倉儲是以改變“物”的時間狀態(tài)為目的，通過 倉庫這類特定場所來對“物”進(jìn)行控制、保管等操作，從供求關(guān)系之間的時間差中獲得效益。現(xiàn)代倉儲不是傳統(tǒng)意義上的“倉庫”、“倉庫管理”，而是在經(jīng)濟全球化與供應(yīng)鏈一體化背景下的倉儲， 是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的倉儲，它表示一項活 動或一個過程，在英文中對應(yīng)的詞是“ warehousing

43、"，是以滿足供應(yīng)鏈上下游 的需求為目的，在特定的有形或無形的場所、運用現(xiàn)代技術(shù)對物品的進(jìn)出、庫存、 分揀、包裝、配送及其信息進(jìn)行有效的計劃、執(zhí)行和控制的物流活動。2.2.2 倉儲在物流中的功能倉儲在物流中具有儲備、庫存的廣義概念。是和運輸(物的空間狀態(tài)的改變) 相并列的兩個重要功能因素。倉儲的主要功能是包括進(jìn)入物流系統(tǒng)的貨物進(jìn)行堆 存、保管、保養(yǎng)、管理、維護(hù)等一系列的活動。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，物流也從 大批量、少品種進(jìn)入到小批量或少批量、多品種的時代。重視保管效率的功能也逐漸被重視如何保證貨物的順利發(fā)送所取代。圖 2-2表示出完備的倉儲功能。集貨、理貨、打包、使用圖2-2倉儲的功能在

44、現(xiàn)代大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)中，勞動生產(chǎn)的高效率和產(chǎn)量的擴大導(dǎo)致了絕大 部分產(chǎn)品都需要在倉庫是進(jìn)行存儲而不是很快就被消費，因此這些物品在物流過程中有很大一部分時間是處于存儲狀態(tài)的， 而且需要在倉庫中進(jìn)行重新整合、 配 送、加工或根據(jù)市場需要進(jìn)行重新調(diào)整供給。在物品的流通中，倉儲的主要功能體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)當(dāng)產(chǎn)品由于量大而不會在短時間內(nèi)消費時，可以運用倉儲來避免生產(chǎn) 過程的堵塞，生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行就得到保證。同樣，生產(chǎn)過程中所需的原材料合理儲備，也是生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要保證。(2)產(chǎn)品在流通過程經(jīng)過從生主到消費的過程，各環(huán)節(jié)的順利連接也是非常 重要的。倉儲服務(wù)可以實現(xiàn)經(jīng)濟運輸。因此商品在倉庫中進(jìn)

45、行分類、包裝、配送 等，可以使商品更容易銷售。(3)如何商品在消費前保持其使用價值，而倉儲是產(chǎn)品用于消費的最后一個環(huán)節(jié)，倉儲就需要對產(chǎn)品進(jìn)行管、保護(hù)來防止其何價值的損失。(4)當(dāng)需求與供給之間的平衡因此生產(chǎn)和消費之間的時間差打破時，市場 就會出現(xiàn)波動。對產(chǎn)品在倉庫中進(jìn)行集中儲存，可以保證產(chǎn)品對市場的持續(xù)供給， 滿足市場需求，可以解決集中生產(chǎn)與供給的時間差，穩(wěn)定市場，有利于生產(chǎn)活動的持續(xù)進(jìn)行。(5)通過對產(chǎn)品倉儲的及時了解，生產(chǎn)者可以掌握市場需求動向，倉儲環(huán) 節(jié)的反饋信息還可以反應(yīng)出產(chǎn)品的銷售狀況，雖然具有一定的滯后性，但具有低成本的優(yōu)點，而且信息更加集中準(zhǔn)確，生產(chǎn)者也可以把倉儲的充化作用決定生

46、產(chǎn) 的依據(jù)之一。2.2.3 倉儲在物流中的地位和作用倉儲在物流體系中扮演“節(jié)點”的角色。在化解供求關(guān)系在時間上的矛盾的同時還可以 創(chuàng)造新的時間上的效益(如時令上的差值等)，因此倉儲在物流系統(tǒng)中有非常重要的作用。 在現(xiàn)代物流中，倉儲的主要作用如下：< 1>生產(chǎn)運輸成本的降低。建立產(chǎn)品的倉儲雖然會增加費用，與此同時卻可以提高生產(chǎn)和運輸效率，總得來說是降低了兩者的成本。在市場需求難以預(yù)測不確定的情況下，儲存一定數(shù)量的產(chǎn)品可以防止缺貨成本的產(chǎn)生，同時也可以在一定程度上保證了生產(chǎn)的節(jié)奏化運 行，生產(chǎn)計劃能夠很好的實施，降低生產(chǎn)成本。倉儲可以將小批量、分散的產(chǎn)品運輸任務(wù)集 中整合，有利于形成整

47、擔(dān)運輸以及運輸線路的整體優(yōu)化，從而降低了運輸成本。雖然倉儲的建立會增加新的成本，但同時可以減少物流其他方面的運營成本，最終可以達(dá)到物流系統(tǒng)總成本降低的目的。< 2>貨物運輸?shù)恼{(diào)節(jié)。由于各種運輸工具的運輸能力不一樣。船舶的運輸能力最大，海 運船一般都是萬噸級，內(nèi)河船舶也可以達(dá)到幾百噸至幾千噸的?；疖嚨倪\輸能力相對較小， 但每節(jié)車皮裝運力也有 3060t, 一列火車的運量最多也有幾千噸。汽車的運輸能力很小， 一般每輛車410t。它們之間的運輸銜接是比較困難的，這種運輸能力的差異，都可以通 過倉儲進(jìn)行調(diào)節(jié)和銜接。< 3>供需調(diào)節(jié)。物流的基本職能之一就是創(chuàng)造物質(zhì)的時間效用，倉儲

48、環(huán)節(jié)可以完成這一 職能。在多樣化的現(xiàn)代大生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)和消費是連續(xù)的，每種產(chǎn)品各不相同，有些產(chǎn)品 的生產(chǎn)是不均衡的，而消費是均衡的，還有一些產(chǎn)品生產(chǎn)均衡，消費卻是不均衡進(jìn)行。在這 種情況下，需要通過倉儲進(jìn)行供需調(diào)節(jié)供需平衡。< 4>檢驗。如何有效的防止偽劣產(chǎn)品流入市場保護(hù)消費者權(quán)益，還需要要貨物在倉儲環(huán)節(jié)中進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，同時也是在保護(hù)廠商的信譽。在倉儲環(huán)節(jié)中保證產(chǎn)品質(zhì)量主要有兩 個方面：一是在入庫時進(jìn)行質(zhì)量檢驗，查看貨物是否符合倉儲要求，嚴(yán)禁不合格品混入庫， 二是在貨物的儲存期間內(nèi)，保證產(chǎn)品盡量不發(fā)生物理和化學(xué)變化，減少庫存貨物損失。< 5>傳遞信息。信息傳遞是從

49、傳統(tǒng)物流向現(xiàn)代物流轉(zhuǎn)變提出的新要求。在處理倉庫有關(guān)事務(wù)時，需要計算機互聯(lián)，利用條碼技術(shù)和電子數(shù)據(jù)交換（EDI）來提高倉儲信息的傳遞速度，及時準(zhǔn)確地了解儲庫信息，比如進(jìn)出庫的頻率、儲位利用率、顧客需求、倉庫人員置配 及倉庫運輸狀況等。< 6>支持產(chǎn)品生命周期。在 2002年1月美國物流管理協(xié)會發(fā)布的物流定義中：在物流 供應(yīng)鏈運作中要以滿足客戶要求為目的，是對貨物、服務(wù)等有關(guān)信息在產(chǎn)銷地間實現(xiàn)低成本高效率的正反向流動儲存時所進(jìn)行的計劃、執(zhí)行和控制的過程?？梢姮F(xiàn)代物流包括了產(chǎn)品從“生”到“死”的整個生產(chǎn)、流通及服務(wù)的過程。因此，倉儲系統(tǒng)能為產(chǎn)品生命周期提供支持。2.2.4 倉儲的類型根據(jù)

50、倉儲在物流系統(tǒng)中的作用，主要有幾下幾種類型：<1>儲存?zhèn)}儲。這是一種較長周期存放的倉儲類型。費用相對較低，通常設(shè)在比較偏遠(yuǎn)地區(qū)。存放品種也比較單一，但存儲量比較大。<2渤流中心倉儲。以物流管理為目的是物流中心倉儲，是對物流的數(shù)量、方 向、過程進(jìn)行控制，實現(xiàn)物流時間價值。通常設(shè)在一定經(jīng)濟地區(qū)的中心、交通便 利、儲存成本低。物流中心倉儲是以大批量、少品種的方式入庫，以分批、定批 量的方式出庫，整體吞吐能力強。<3>配送倉儲。配送倉儲也可以稱為配送中心倉儲， 在商品配送交付消費者之 前所進(jìn)行的短期倉儲，也是商品銷售或供生產(chǎn)使用前的最后儲存。配送倉儲經(jīng)常 設(shè)在商品的消費經(jīng)

51、濟區(qū)間，可以快速送達(dá)消費和銷售。配送倉儲物品種類繁多， 要支持銷售、控制物品存量，需采用定量進(jìn)貨、分批次少批量出庫的操作方法， 而且同時還要對物品進(jìn)行拆包、分揀、組配等作業(yè)。<4>運輸轉(zhuǎn)換倉儲。是在不同運輸方式之間進(jìn)行運輸轉(zhuǎn)換銜接的倉儲方式。 設(shè) 在不同運輸方式的相接處，可以保證不同運輸方式的高效銜接， 有效地減少運輸 工具的裝卸和停留時間。運輸轉(zhuǎn)換倉儲具有大進(jìn)大出、貨物存期短的特點， 注重 貨物的周轉(zhuǎn)率和周轉(zhuǎn)作業(yè)效率。在本文所研究的倉儲類型為儲存?zhèn)}儲型。2.3倉儲物流系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)我們在物流系統(tǒng)運用仿真之前，首先要剖析物流系統(tǒng) ：實體、屬性和活動是 一個系統(tǒng)必須存在的三個要素服。

52、組成系統(tǒng)的具體對象的實體，屬性是指實體所 具有的每一個屬性，隨著時間的推移的活動。一個完整的物流系統(tǒng)實體是構(gòu)成物流系統(tǒng)并且維持其正常物流活動的各類有形物體，通常包括生產(chǎn)商(暫不考慮廠內(nèi)物流)、消費者、經(jīng)銷商以及交通運輸、搬運堆垛、倉儲、通信等設(shè)施設(shè)備。這些實體都具有不同的屬性，廠商屬性是生產(chǎn)能力、生產(chǎn)量等，經(jīng)銷商屬性是則有銷售量、進(jìn)貨量、進(jìn)貨周期等，倉儲設(shè)備屬性是容量、自動化程度、堆垛高度 等，搬運設(shè)備的屬性為機械數(shù)量、機械利用率作業(yè)效率等，以此類推。這些因 素組成了整個物流系統(tǒng)，并在物流系統(tǒng)中各自起到了各自的作用。實際上，倉庫作用物流系統(tǒng)的一個成本中心，倉庫布置則是有關(guān)物流系統(tǒng)運 作效率和物

53、流成本的關(guān)鍵問題。屬于設(shè)施布置的范疇，基本內(nèi)容是在一定的設(shè)施 范圍內(nèi)、安排參與物流單元的活動。目的是將系統(tǒng)內(nèi)合理安排的各種物流設(shè)施運 行，得到高效、低成三的系統(tǒng)運行服務(wù)，獲得最好的經(jīng)濟效益。設(shè)施布置的基本問題包括以下幾個方面：(l)物流活動單元的確定。這些單元包括倉庫庫房、貨架、托盤、搬運工具、 堆場等。這主要由物流企業(yè)的客戶、規(guī)模、物流專業(yè)化水平、協(xié)作化水平和技術(shù) 水平?jīng)Q定。(2)單元需求空間。包括每個單元的基本空間要求、 以及考慮單元間聯(lián)系的附 加空間要求，還有考慮到庫存中特殊商品要求的各種要求所進(jìn)行的空間調(diào)整。(3)單元屬性。包括單元的平面幾何形狀及其基本面積要求與基本空間要求， 單元的

54、工作能力，以及單元的成本消耗等。(4)單元相對位置與絕對位置。 絕對位置指單元的地理坐標(biāo)，它通常與設(shè)施范 圍的出入口相聯(lián)系；而相對位置指單元之間的相對靠近程度，是與單元間物料的 搬運和信息溝通的效率相關(guān)。單元相對位置和絕對位置都與運費有關(guān)，相對位置 決定內(nèi)部運輸?shù)馁M用，絕對位置與外部運輸有著聯(lián)系的密切。這些問題都是與搬運系統(tǒng)及內(nèi)部設(shè)備選用決策，物流系統(tǒng)的倉庫布局決策， 儲位與揀貨管理決策等有關(guān)倉儲系統(tǒng)成本效率的主要問題都是緊密相關(guān)的。目前這些問題都有大量的研究，由于物流系統(tǒng)的復(fù)雜性與隨機性，利用數(shù)學(xué)公式無法 有效的做出準(zhǔn)確快速的描述和決策。 現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展彌補了這一遺憾，可以用計算機仿真

55、方法對倉庫布置問題進(jìn)行模擬，通過運行仿真系統(tǒng)，對倉庫系統(tǒng)設(shè)計、布置、運作管理中的優(yōu)化問題作出正確的決策，還可以利用仿真的思路開 發(fā)出適合物流決策應(yīng)用的輔助決策軟件。2.3.1 經(jīng)濟訂貨理論（EOQ更型）經(jīng)濟訂貨理論的原理是在進(jìn)行訂貨的時， 使訂貨費用最低，要確定一個經(jīng) 濟訂貨量。假設(shè)全年需求量H,每次訂貨費用0,存儲費用率K,貨物資單價p（元 每噸），訂購批量Q每年的iT購次數(shù)N,則：訂貨費用B七次訂貨費用*每年訂購次數(shù)=0* N =H*0/Q存儲費用C用儲費用率*平均庫存值=QPK/2= HPK/（2N）單個訂貨周期內(nèi)發(fā)生的總費用為 A=B+C經(jīng)濟訂貨批量使得總費用是最小值。即:至工=0.:

56、Q;Q根據(jù)以上可以推導(dǎo)出訂購次數(shù) N與經(jīng)濟訂貨批量Q的計算公式：Q=徑日0公式（2-1）,PKHPK20公式(2-2)N=2.3.2 安全庫存理論安全庫存理論的原理是：在先確定服務(wù)水平的前提下，規(guī)定在此服務(wù)水平情況下訂貨完成率為P,假定對存貨的需求量服從正態(tài)分布，%為單位時間內(nèi)平均需求量的標(biāo)準(zhǔn)差，Z是標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)，貨物在訂貨周期內(nèi)訂貨量的標(biāo)準(zhǔn)差。利用統(tǒng)計學(xué)可以從調(diào)查數(shù)據(jù)中得到：Z根據(jù)P從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表I網(wǎng)中查得，假設(shè)訂貨提前期為那么在訂貨提前期內(nèi)需求標(biāo)準(zhǔn)差L ：=。t * JT,因此可以得出此時的安全量SS=Z* 0 L公式（2-3）2.3.3 訂貨提前期理論（再訂貨時間的確定）發(fā)出補貨訂單后

57、，要經(jīng)過一個隨機的訂貨周期后才能對倉庫中的貨物補足。因此在設(shè)立再訂貨點時，必須根據(jù)商家所提供的供貨情況確定合理的提前訂貨期。企業(yè)要保證生產(chǎn)經(jīng)營的順利進(jìn)行，需要提前進(jìn)行補貨，提前的時間就是訂貨提前期。通常，訂貨提前期要與交貨 時間相等。在提前進(jìn)貨的前提下，企業(yè)一般在根據(jù)發(fā)出訂貨單時倉庫尚存貨的庫存量確定再訂貨點。通常，在考慮安全庫存的前提下，再訂貨R的數(shù)量要等于交貨時間 L與平均每日需求量d之積再加上安全庫存量 SS表達(dá)式（即再訂貨點模型）為：R=d*L+SS 公式（2-4）2.3.4 倉庫外形設(shè)計理論在不考慮限制建筑用地的前提下，倉庫（存儲區(qū)域）一般都是按矩形設(shè)計的，因此，接下來就是確定倉庫平面形狀的長 （