自动化穿梭车存取系统(Automated Vehicle Storage and Retrieval System,AVS/RS)是基于穿梭车和提升机作业模式的自动化仓库作业系统。在系统设计阶段,对其进行准确的性能评估可以帮助企业决策者进行效率和成本的调整与控制。以往关于该系统的研究主要集中在总成本模型和物理运动模型方面,近年来系统的性能评估模型(拣选效率和订单完成周期)得到广泛关注。系统的性能评估模型大多基于排队网络系统,然而大多数研究仅利用现有简单排队网络模型,如开环排队网络(Open Queueing Network,OQN)和闭环排队网络(Closed Queueing Network,CQN)等。上述简单排队网络模型可快速获取系统性能值,但等待时间和等待队长误差较大,难以获取准确的系统性能,因此无法直接应用于项目设计。本文结合OQN和CQN,提出基于半开环排队网络(Semi-Open Queueing Network,SOQN)的自动化穿梭车存取系统模型。为解决现有研究无法对SOQN进行精确求解的难题,创新性地提出基于均值分析法和矩阵几何法的求解方法。模型首先将同步节点整合进提升机和穿梭车所组成的闭环排队网络内部,令同步节点服务率始终等于外部平均到达速率;再用load-dependent服务节点代替该闭环排队网络;最后将load-dependent节点与拣选站台作为类生灭过程进行求解。本文通过Simulink仿真实验来验证所提求解方法的准确性,比较本文所提求解方法和现有求解方法,分析系统在不同参数变化下的表现。试验结果表明,该模型可以准确地对本文所建立的半开环排队网络系统进行评估,计算误差在10%以内,远小于现有方法的20%,可以作为系统设计阶段较优的评估和分析工具。此外,实验过程中,通过数据分析发现,拣选站台服务节点对提升机和穿梭车服务节点影响较小,提升机在系统需求增加时会成为系统的瓶颈,因此,提高提升机节点的服务率可以有效提高系统服务效率;穿梭车服务节点柔性较大,可以通过改变穿梭车数量来控制系统服务效率。