根據是否可跨層作業，穿梭車系統可分為單層作業和跨層作業兩種模式。

一、單層作業模式

單層作業模式通常由出、入庫提升機、存儲貨架、多層穿梭車組成。

在單層作業模式下，一條巷道內，每層貨架配置一臺穿梭車。其平面布局圖和立面圖，如圖1、圖2。

二、跨層作業模式

跨層作業模式下，一條巷道內，n層貨架只需配置m臺穿梭車（m<n）。同時，在單層作業模式穿梭車系統的基礎上，跨層作業模式多配置了一臺穿梭車換層提升機。其平面布局圖，如圖3。

三、兩種作業模式對比

單條巷道，n層貨架。單層作業模式配置n臺穿梭車；跨層作業模式配置m（m<n）臺穿梭車，1臺穿梭車換層提升機。當穿梭車系統出入庫流量很大時，即便采用單層作業模式，穿梭車閑置率也很低，這種情況只適宜采用單層作業模式。兩種模式的對比分析，只針對存在一定的穿梭車閑置，適宜采用跨層作業模式的情況。

1、經濟性對比

通常情況下，密集倉儲系統出入庫端均設有一定數量的緩存工位，用于出入庫物料的排序暫存。穿梭車連續完成某層的出入庫任務后，即可轉入另一層繼續執行出庫任務，從而減少穿梭車空閑時間，提高設備利用率。對于設置有合理數量的出入庫緩存工位的多層穿梭車系統，當穿梭車數量m滿足總出入庫流量時，增加穿梭車數量來增加系統效率的作用逐漸轉弱，即出現穿梭車閑置。

單層作業模式與多層作業模式在設備配置及控制系統方面均有差別，二者的經濟性，取決于系統采用單層作業模式時，穿梭車的閑置率。當閑置穿梭車的成本大于換層提升機的成本時，采用跨層作業模式更為經濟。

2、擴展性對比

“一軌多車”模式下，需考慮穿梭車之間的相互避讓，效率提高效果不佳，且控制復雜，所以單層作業模式幾乎沒有擴展性；而跨層作業模式可隨出入庫流量的增加，而增加穿梭車數量。

3、系統柔性對比

當某巷道穿梭車出現故障或其他意外情況時，對單層作業模式來講，該層該巷道的所有貨物都不能進行出入庫作業，這就對出入庫作業產生了極大影響，給企業帶來了一定損失；而對跨層作業模式，某一小車出現故障時，可以調度其他小車至該層完成出入庫作業，可以有效地將某一小車出現故障所帶來的影響降至蕞低，保證了系統整體性能。