2025年大学《系统科学与工程》专业题库—— 物流分拣系统的自动化优化与控制.docxVIP

2025年大学《系统科学与工程》专业题库——物流分拣系统的自动化优化与控制

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填写在答题纸上。）

1.在物流分拣系统中，衡量分拣准确性的关键指标是（）。

A.吞吐量

B.设备利用率

C.分拣错误率

D.系统能耗

2.适用于大批量、同种或相似物品分拣，且分拣速度快的技术是（）。

A.摆轮式分拣机

B.交叉带分拣机

C.辊筒式分拣机

D.机器人分拣系统

3.对于具有随机到达、随机服务时间的物流分拣环节，最适合使用的排队论模型是（）。

M/M/1

B.M/G/1

C.M/M/c

D.GI/M/1

4.在物流分拣系统仿真中，旨在通过模拟运行来估计系统性能指标并评估不同设计方案效果的技术是（）。

A.系统辨识

B.系统建模

C.系统仿真

D.系统优化

5.若物流分拣系统存在多个瓶颈资源，进行系统优化的首要步骤通常是（）。

A.引入先进分拣设备

B.缩短物品在系统的平均停留时间

C.分析瓶颈资源及其对整个系统的影响

D.最大化系统吞吐量

6.在分拣系统的路径优化问题中，若目标是为分拣机（如交叉带）规划最优工作轨迹，以减少空行程和等待时间，这属于（）优化范畴。

A.预测控制

B.线性规划

C.路径规划

D.随机过程

7.用于实时监控分拣设备状态、接收分拣指令并向操作人员提供信息的系统组件是（）。

A.输送系统

B.分拣装置

C.控制系统

D.信息管理系统

8.在采用遗传算法优化物流分拣系统调度问题时，系统性能指标通常被设计为（）。

A.种群个体

B.选择算子

C.适应度函数

D.遗传算子

9.物流分拣系统中，缓冲区的主要作用是（）。

A.提高设备利用率

B.消除系统瓶颈

C.吸收到达波动和作业波动

D.减少分拣错误率

10.将物联网（IoT）传感器部署在分拣系统的关键位置，用于实时采集设备运行数据、物品状态信息，这体现了系统科学与工程中的（）思想。

A.整体性

B.动态性

C.开放性

D.分解协调

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在答题纸上。）

1.物流分拣系统的核心功能是根据______信息，将不同物品从输入流中分离并送达指定输出通道。

2.排队论中的M表示______分布，G表示______分布。

3.系统仿真模型按照系统状态变量随时间变化的特点，可分为______仿真和______仿真。

4.在物流分拣系统优化中，若需同时考虑分拣时间最短和能耗最低两个目标，属于______优化问题。

5.PLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化控制中的核心设备，它在分拣系统中主要承担______和______任务。

6.系统工程方法论强调从______出发，进行系统规划、设计、实施和评估。

7.大数据分析在智能物流分拣系统中的应用，有助于实现______和______。

8.物流分拣系统的______是指系统在单位时间内能够处理的最大物品数量。

9.机器人分拣系统相较于传统固定式分拣机，其主要优势在于______和______。

10.运用“______-分解-协调-综合”（SDCA）循环方法可以有效地识别、分析和解决物流分拣系统中的问题。

三、简答题（每小题5分，共25分。请将答案填写在答题纸上。）

1.简述物流分拣系统的主要组成部分及其功能。

2.与传统分拣方式相比，自动化分拣系统具有哪些显著优势？

3.简要说明物流分拣系统建模与仿真的主要步骤及其目的。

4.解释什么是物流分拣系统中的瓶颈资源，并说明其重要性。

5.在设计物流分拣系统的控制系统时，需要考虑哪些关键因素？

四、分析计算题（共15分。请将答案填写在答题纸上。）

已知某物流分拣系统简化为一个单服务台（M/M/1）排队系统，物品到达服从泊松分布，平均每小时到达50件；分拣服务时间服从负指数分布，平均每小时能分拣60件。请计算：

（1）系统的平均排队长（Lq）；

（2）系统的平均排队长（L）；

（3）系统的平均等待时间（Wq）；

（4）系统的平均逗留时间（W）；

（5）服务台空闲概率（P0）。

（请写出计算公式及过程）

五、系统设