基于时间窗的拖挂式多AGV系统动态路径优化研究

发布时间：2022-12-18 14:16

　　随着“中国制造2025”计划的提出,越来越多的制造企业致力于实现制造过程的自动化和智能化。生产的自动化离不开物料的自动配送,自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,简称AGV）系统正在逐渐取代人力和传送带等传统配送方式。随着多品种小批量订单的日益增加,单AGV运送系统已不能满足生产需要,多AGV系统在提高生产效率、实现信息化等方面表现出更大的优势。目前,国内已经基本掌握AGV的模块化生产制造技术,但对于多AGV系统在运行中的任务调度和路径规划还没有形成完整体系。AGV系统的采购成本较高,使用不合理就会带来巨大浪费,特别是在不同的调度和规划方案下,其运输效率和使用成本也会出现很大差异。因此,多AGV系统的路径优化问题已成为企业和学术界关注的焦点。本文研究的是拖挂式多AGV系统的动态路径规划问题。首先,在研究国内外研究现状的基础上,对比分析了不同多AGV系统的冲突类型、常用规划算法以及任务调度方式。通过对不同算法的比较,最终选择Dijkstra算法作为单车路径规划算法;其次,以总行驶路径最短为目标建立数学模型,提出基于时间窗的多AGV无碰撞路径规划的一般求解算法。... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外相关研究
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容及论文结构
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文结构
第2章 多AGV系统分析及路径优化算法的对比研究
    2.1 多AGV系统的描述
        2.1.1 多AGV系统的组成及分类
        2.1.2 多AGV系统的特点
    2.2 多AGV系统冲突类型及解决方式分析
        2.2.1 多AGV系统的冲突类型
        2.2.2 多AGV系统冲突的解决方式
    2.3 多AGV系统路径优化算法的比较
        2.3.1 Dijkstra算法
        2.3.2 A*算法
        2.3.3 遗传算法
        2.3.4 不同路径最优算法选择的对比分析
    2.4 多AGV系统的任务调度系统研究
        2.4.1 任务调度系统的分类
        2.4.2 任务调度的分配方案
        2.4.3 任务调度的原则及方法
    2.5 本章小结
第3章 基于改进时间窗的拖挂式多AGV系统路径优化算法设计
    3.1 多AGV系统调度数学模型的建立
        3.1.1 模型的假设
        3.1.2 基本参数的定义
        3.1.3 数学模型的建立
    3.2 基于路径时间窗的多AGV系统路径规划算法研究
        3.2.1 时间窗模型的描述
        3.2.2 不同路径情况下的时间窗算法
        3.2.3 时间窗的冲突检测及解决方式
        3.2.4 基于时间窗多AGV系统路径规划算法的实现
    3.3 基于改进时间窗的多AGV系统路径规划算法设计及仿真
        3.3.1 基于路径时间窗的路径规划算法存在的问题
        3.3.2 路径繁忙因子的确定
        3.3.3 节点的时间窗计算
        3.3.4 基于改进时间窗的多AGV路径规划算法流程
    3.4 基于改进时间窗的多AGV路径规划算法的仿真验证
    3.5 本章小结
第4章 C企业车间拖挂式多AGV系统路径优化应用实例
    4.1 C企业OSIS生产车间概况
        4.1.1 C企业OSIS生产车间分区及平面布局
        4.1.2 C企业OSIS生产车间AGV配送系统的运作流程
        4.1.3 AGV配送系统的运行现状及问题分析
    4.2 拖挂式多AGV路径规划的实例应用
        4.2.1 AGV系统的运行路线及配送任务
        4.2.2 AGV系统的参数设置
        4.2.3 基于节点时间窗的多AGV路径优化
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简介及在校期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态时间窗的泊车系统路径规划研究[J]. 朱龙彪,王辉,王景良,邵小江,朱志慧.  工程设计学报. 2017(04)
[2]AGV:物流新经济中的机器力量[J].   机器人产业. 2017(02)
[3]时间窗约束下的AGV动态路径规划[J]. 张峥炜,陈波,陈卫东.  微型电脑应用. 2016(11)
[4]多AGV系统的动态路径规划算法[J]. 蓝志坤,蓝志环.  公路交通科技. 2012(10)
[5]基于改进A*算法的室内移动机器人路径规划[J]. 王殿君.  清华大学学报(自然科学版). 2012(08)
[6]一种基于时间窗的自动导引车动态路径规划方法[J]. 胡彬,王冰,王春香,杨明.  上海交通大学学报. 2012(06)
[7]AGV自主导引机器人应用现状及发展趋势[J]. 吴雄喜.  机器人技术与应用. 2012(03)
[8]基于改进时间窗的AGVs避碰路径规划[J]. 乔岩,钱晓明,楼佩煌.  计算机集成制造系统. 2012(12)
[9]基于A*算法的AGV路径规划的研究[J]. 谢辉辉,胡江,班玉荣.  制造业自动化. 2011(03)
[10]基于时间窗的自动导引车无碰撞路径规划[J]. 贺丽娜,楼佩煌,钱晓明,刘冉.  计算机集成制造系统. 2010(12)

硕士论文
[1]基于改进蚁群算法的柔性作业车间调度问题研究[D]. 黄厦.昆明理工大学 2015
[2]基于MAS的多AGV自主控制系统研究与应用[D]. 王辉.南京航空航天大学 2012
[3]AGV在自动化物流系统中应用的规划研究[D]. 郭娜娜.西安科技大学 2010
[4]基于改进两阶段控制策略的AGV路径优化调度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大学 2008
[5]多AGV的自动化物流系统动态路径规划的研究[D]. 蓝志坤.吉林大学 2005



本文编号：3722203