仓储自动化多AGV控制系统与调度算法的研究

发布时间：2020-11-04 22:40

　　 进入21世纪之后,尤其是近年,国内物流行业呈现了空前的发展趋势,传统的物流行业正经历着巨大变革,物流仓库在物流供应链环节中的地位越来越重要,亟需从劳动密集型向智能化、自动化升级。因此,仓储自动化在物流仓库中应运而生。作为仓储自动化重要环节的自动导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)也发挥着越来越重要的作用。多AGV系统的整体运作性能对仓储自动化系统的效率有重大影响,从而进一步影响物流仓库的工作效率,并且AGV在工作过程中必定会出现碰撞冲突的问题,因此AGV有效且快速的调度问题成为了一个亟待研究并且需要不断突破的问题。本文针对目前仓储自动化多AGV调度研究较少的问题,在现有的最短路径搜索算法、任务分配理论算法、调度理论算法基础上,主要进行了以下几项工作:首先,通过查阅网络资料和论文文献调研分析并总结了目前仓储自动化多AGV系统的构成元素和发展现状。其次,在应用广度优先搜索求解最短路径的前提下,应用旅行商问题模型解决了多装载多AGV系统下最短选择路径问题,同时将最短选择路径作为参数输入到Fuzzy系统后,实现了任务分配优化。然后,提出一种基于锁机制的动态加锁/解锁调度算法,合理利用地图资源,防止出现路径冲突和死锁问题的发生。同时结合项目需求的实际情况,综合运用最短路径搜索和调度算法的理论,在C#.Net Framework环境下实现AGV控制系统。最后,介绍了 AGV控制系统的相关实现细节和程序展示界面,运用仿真实验测量了本文提出的改进型Fuzzy System任务分配算法和调度算法的性能,并给出了相关的分析和进一步展望。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP273
【部分图文】：

系统的元素除了包括ＡＧＶ软件控制系统，ＡＧＶ智能硬件，ＡＧＶ路径规划算务分配算法、调度算法、路径导引系统外，还包括一些机械辅助系统，比如／取货的机械设备（机械手），传送设备（传送带，滚动钢条等），仓储货。实现仓储自动化系统是一个庞大的工程，除了软件开发之外，硬件的配合重要而且也是很严格的。如果没有相关外围设备的配合，就无法实现一个完仓储自动化系统，更不能形成一个完整的解决方案。由于篇幅所限，无法对仓储自动化系统的各个组件详细介绍，本章节主要介绍了本文构建仓储自动ＡＧＶ系统过程中实现的软件控制系统部分、路径规划和调度算法部分，ＡＧ能硬件部分、路径导引系统、机械辅助系统将粗略介绍。??．１?ＡＧＶ软件控制系统部分??本文实现的ＡＧＶ软件控制系统基于Ｃ＃?．Ｎｅｔ?ＦｒａｍｅＷｏｒｋ开发。??

载最短路径选择（ＳＳＰ）??先给出多装载多ＡＧＶ系统的现代物流存储仓库应用模该场景中，包含以下主要三个基本要素：??务目标点（Ｇｏｏｄｓ?Ｐｏｉｎｔ）。不同的货物被存储在不同的货物被存储在名称为“Ａ”的位置；??Ｖ停放点（ＡＧＶ?Ｐｏｉｎｔ）。在本文中，考虑到如果不设得系统出现死锁问题，因此当ＡＧＶ小车在执行完任务后停放点；??车停放点：即卡车装／卸货的位置，ＡＧＶ需要将货物从Ｇｏ，然后卡车才可以装载和运走货物。??

每个点当且仅当一次，因此确定｛Ａ，?Ｂ，?Ｃ，?Ｄ｝最合理的顺序以获得该调度过程??的最短距离是很重要而且不可避免的，即最短路径选择问题。为了更具体描述选??择路径选择问题，以图３－３所示的例子进行描述。假设某个订单任务中，??Ｇ１??ＡＧＶ、＾丁「ｕｃｋ??騸??Ｇ２??图３－３最短选择路径示例图??ＡＧＶ必须通过Ｇ１和Ｇ２点装载货物“Ｇ１”和“Ｇ２”，最后到达Ｔｒｕｃｋ。（其中，每??条边表示两点之间的最短距离Ｉ，最短距离Ｉ可有公式３－８／公式３－９求得）如果??ＡＧＶ先到Ｇ１装载货物，然后通过Ｇ２装载货物，最后到达Ｔｒｕｃｋ，则ＡＧＶ的??行驶距离／＜＝８＋１＋５?＝?１４。如果ＡＧＶ先经过Ｇ２装载货物，在经过Ｇ１装载货??物，则ＡＧＶ的行驶距离１＝１０＋１＋４＝１５。通过比较可以看出，当前订单任务??的最短选择路径（＆ＳＰ?）是（ＡＧＶ－＞Ｇｌ－＞Ｇ２－＞Ｔｒｕｃｋ?），而不是??（ＡＧＶ－＞Ｇ２－＞Ｇｌ－＞Ｔｒｕｃｋ）。由此，多ＡＧＶ多装载问题中的最短路径问题可以??抽象成：在图Ｇ中
【参考文献】

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本文编号：2870709