电子商务和快递行业的高速发展,使得包装制品的需求越发庞大且多样化。在大规模个性化定制的趋势下,行业内积极应用智能物流设备,以实现订单的快速响应和高效精准拣选。论文对AGV调度为主的厂内物流和三维装箱问题进行研究,旨在实现高效的物料搬运、装箱作业以及两者的有效衔接,降低物流运输成本。论文主要工作及研究内容如下:首先,针对网状物料运输结构的大规模多负载AGV调度问题,提出了一种基于邻近组合和最短路径原则的任务分配新方法,设计了三种节点间AGV移动优先级规则,并提出了一种单双向路径结合的网状物流系统运输策略以降低计算复杂性。结合Dijkstra方法提出一种基于预定时间表的防止多AGV碰撞和死锁的新方法,分层级多阶段处理节点冲突。AGV拥堵或死锁等约束一定程度上削弱了最短距离规则求解的有效性,在上述研究的基础上,进一步提出了一种基于变邻域的启发式搜索方法对多AGV任务分配问题进行优化,给出相应定理避免邻域算子产生的不可行解,有效提升了求解效率。实验测试结果表明所提出的方法在解决大型、密集网状系统的多AGV调度问题中具有优势。然后,研究一类严格遵守先进后出约束的多异构三维装箱问题。根据大型AGV实际调度结果,提出一种基于贪心启发式多层树搜索的单箱装载算法,该算法采用块装载的思想,贪心启发式地搜索每个层级,并采用最合适的块进行装载,并在无法继续装载后获得一个装载序列。结合单箱装载算法,依次选择所有规格中装载率最高的容器和相应的装载序列,生成多集装箱装载的初始解。在上述算法的基础上,进一步设计了一种包含5种移除算子和2种修复算子的大邻域启发式搜索算法对多集装箱装载问题进行优化,可以有效提高装箱解决方案的质量。算例测试论证了所提出算法的有效性。最后,在上述研究成果的基础上,基于C#语言、MATLAB以及MySQL数据库开发三维装箱系统,实现动态展示三维装箱过程,步进式更新装载步骤,为现场装载作业提供指导和依据。