随着我国经济的快速发展,自动化立体仓库逐渐被人们广泛认识。在其发展的过程中,经历了以下几个阶段。美国于1959年开发了世界上最早的自动化仓库,并在1963年最早使用计算机进行自动化仓库的控制管理。后来德国和日本也相继开发了自动化仓库。进入20世纪80年代,自动化仓库在世界各国发展迅速,使用范围涉及几乎所有行业。在当今飞速发展的社会背景下，人力、物力、仓储成本都在不断上升，而自动化仓储的出现解决了这一工业难题，为企业节约了大量的仓储成本，提高了仓库占地的利用率。
国内研究：
彭伟提出自动化立体仓库主要应用于生产制造和配送环节,在整个物流过程中具有非常重要的作用,具有节约劳动力、作业准确率高以及仓库利用率高等特点。自动化立体仓库能够加快原材料向半成品及成品的转化,保证货物及时供应产品制造的各个环节,其工作模式直接影响了自身的运行效率,进而影响制造车间的生产效率,最终影响企业的运营成本。[1] 自动化的存储和检索系统（AS / RS）带来了以下优点：更快的产品存储和检索，有效利用存储空间，高可靠性和更好的控制库存，提高了安全性并减少了产品损坏 产品。 因此，必须设计用于制造，仓储和配送中心的AS / RS，以对产品的存储和检索提供快速响应，以保持系统有效运行。 提出了单穿梭系统和多穿梭系统中高度相等，随机存储的AS / RS启发式旅行时间模型。 提出的模型的主要贡献是实施“策略x”，并确定了不同类型的高货架的平均行进时间与吞吐能力之间的关系以及存储检索机的速度曲线。[2]
俞嘉炜和张凤登以自动化立体仓库系统为研究对象,分析其工作原理,结合计算机、可编程控制器和通信技术,设计了一套基于西门子S7-300PLC的自动化立体仓库控制方案,利用PROFIBUS-DP总线实现立体仓库控制系统及上位机与下位控制系统间的通信。另外,为了监控和管理立体仓库的运行状态,通过在VB.NET环境下实现上位机监控程序设计,主要以手动和自动两种方式控制。最终达到立体仓库智能化信息管理的基本要求,不仅操作方便、节省空间,而且能有效降低成本、提高生产效率、增加经济效益。[3]根据丁力的研究表明现代堆垛机正朝着多样化、高速化和高层化的趋势发展。为了适应这种发展趋势,堆垛机越来越多采用双立柱结构形式。[4]周奇才分析了自动化立体仓库主要设备的设计计算方法以及仓库的可靠性评估和优化计算等。具体为：(1)仓库管理与控制系统的基本构成(仓库软件)。(2)仓库的硬件设备，包括出人库输送链、巷道堆垛机等。(3)仓库的物流分析，提出仓库系统设计的一般步骤。[5]针对自动化仓库系统中，货物各种运行处理所需时间以及货物存放到货物位置的随机性，周奇才提出用应用统计方法来确定仓库的作业效率，包括入库／ 出库作业效率和堆垛机作业效率。对仓库主要参数（ 高度，长度） 的确定，提出以仓库建设和运行综合费用最低为目标函数，优化计算仓库的最佳高度及长度的方法。并从堆垛机运行和起升的最佳协同角度出发，得出仓库长度和高度的最佳比例。[6]
赵炯提出自动化立体仓库堆垛机作业待命位是影响存储系统反应时间的一个决定性因素。通过建立一套完整的数学模型，提出了一个堆垛机动态待命位的优化方案，在实践中取得了很好的效果 [7]刘琪曾在研究中简要介绍了自动化立体仓库的几种类型。在拣选任务调度方面提出了先来先服务,组队列任务排序的方法。在货位分配方面,提出了随机货位分配,指定货位分配和基于一类货物的货位分配方法。应用以上方法后.提高了自动化立体仓库的货物出、入库效率。[8]
黄杨波以某机务段段修配件自动化立体仓库(AS/RS)为例,通过分析影响双伸位堆垛机系统运作的重要因素,提出一种基于作业时间最短的优化设计,建立相应的数学模型,并采用分区平均搜索初始种群的遗传算法对其进行验证。结果证明该优化设计有利于提高双伸位堆垛机AS/RS系统的运作效率。[9] 郝隆誉曾在他的《双伸位堆垛机设计》中提出自动化立体仓库采用双伸位堆垛机，库内货架可并列安装,它的使用不仅减少巷道占地,而且还减少了堆垛机台数,在相同面积条件下,大幅度提高了地面利用率和存取工作效率,同时能够为用户节约可观的投资。[10]巷道堆垛机是自动化立体仓库存取货物的主要起重运输设备,沿着轨道(单轨)可在水平面内移动,载货台(载货台上安装有货叉)可沿堆垛机立柱垂直移动,载货台上货叉可向巷道两侧的货格伸缩和微升降,从而实现取货动作。通常情况下,一台堆垛机负责左右两排货物的存取,而对于自动化立体仓库出入库效率要求不高,存储货物品种单一,要求存储量较大的情况下,巷道堆垛机可采用四级双伸位货叉。[11]雷永峰针对单立柱巷道式堆垛机在起动、运行、制动过程中产生的机械应力和速度变化给设备带来机械应力过大、定位不准等问题,通过对堆垛机运行时目标距离进行分析判断,提出一种速度优化控制策略。长距离作业时使用S型多分段速度曲线,短距离时采用正弦函数速度曲线,在提高起动和制动速度的同时,使堆垛机速度改变平滑,提高堆垛机运行的稳定性,进而提高生产系统的运行效率。[12]
王小伟和张秋菊针对不断提高的自动化仓库能效和输送作业效率要求,对长纵深巷道配两台堆垛机的作业形式进行了探讨。基于两个中心点车辆路由问题模式,建立了单巷道双堆垛机作业路径优化问题的数学模型。采用动态区域划分法将两个中心点车辆路由问题简化为一个中心点车辆路由问题,并设计了最大最小蚁群算法对两台堆垛机的作业路径进行优化。实例对比分析表明所建立的数学模型和给出的求解算法能够有效地求解双堆垛机作业路径优化问题,提高了自动化立体仓库的作业效率。[13] 赵炯等人在《基于状态图和数据库技术的仓库管理软件算法》介绍了自动化立体仓库中各种出入库方式的分类和分层结构模式 ,着重给出一种基于状态图和数据库表的出入库管理软件及其算法 ,其中包含了所有各种出入库操作方式 ,并给出了立体仓库货位货箱的一种数据库通用表示方法 。经实际使用证明 ，所提出的软件算法是灵活有效的。[14]尤晓玲等人在《PLC在堆垛机控制系统中的应用》 中阐述了巷道堆垛机控制系统的组成原理及PLC在堆垛机控制系统中的应用,给出了该控制系统体系结构、系统配置、定位检测技术、速度控制技术以及控制系统的软件设计方法及实现框图。应用表明,该控制系统操作简便,稳定可靠。[15]
王惠在他的《基于PLC的巷道式堆垛机控制设计》中首先分析了巷道式堆垛机的结构及动作过程,然后分析了控制器的选件类型,最后描述了其编程思想。研究表明:采用PLC控制、利用光电检测、步进驱动等先进技术可实现其精确定位。[16] 熊肖磊等人讨论了一种基于控制元结构的自动化立体仓库实时监控程序的设计原理和方法。该方法有较大的灵活性和通用性 ,仅需对该程序的配置数据文件进行修改就可以正确地运行于新仓库中。实际运行证明该设计切实可行。[17] 蔡安江等人的研究：以两台堆垛机完成存储任务的运行时间为评价标准,在存储任务分配给两台堆垛机时,提出防碰撞原则,避免发生碰撞,在此基础上建立基于单一任务、复合任务并存的双堆垛机调度模型。运用改进的化学反应优化(ICRO)算法对双堆垛机的调度路径进行优化,通过在迭代过程中增加调整存储任务分配结果的步骤,获取同轨双车运行模式下双堆垛机调度模型的最优解,实现其存储效率的最优。仿真验证表明,该研究可以有效避免双堆垛机的碰撞,提高大型立体仓库的存储效率。[18]
国外研究：
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