满载待发：高密度、免重排的基于网格的存取系统

具有均匀形状负载（例如集装箱、托盘、料箱）的基于网格的存储系统在物流、工业和运输领域很常见。此类系统的一个关键性能指标是最大化空间利用率，这要求将一些负载放置在其他负载的后面或下面，从而阻碍了对它们的直接访问。因此，密集存储设置带来了一个挑战，即如何放置负载，同时最小化检索过程中所需的昂贵重排工作。本文考虑了包含入库阶段（负载到达）和出库阶段（负载离开）的设置。这种设置在配送中心、自动停车库和集装箱港口中很普遍。在这两个阶段中，最小化重排动作的数量会带来更优的（例如快速、节能等）操作。与先前专注于基于堆叠系统的工作不同，本研究考察了负载可以沿网格自由移动（例如由移动机器人移动）的情况，扩展了可能的运动范围。我们证明，对于一系列场景，例如对负载到达序列的先验知识有限或网格开口狭窄的情况，（最佳可能的）免重排解决方案始终存在，包括当负载将网格填满至其容量时。特别是，当序列完全已知时，我们建立了一个有趣的特征描述，表明当且仅当网格的开放侧（用于访问存储）至少有 3 个单元格宽时，总是可以避免重排。我们进一步讨论了我们的解决方案在实际中的有用意义。