某AGV自动泊车系统调度策略与路径规划研究
发布时间：2022-01-10 11:29
伴随着经济的快速发展,汽车数量急剧增加所导致的交通堵塞和停车难等问题日益突出。智能泊车管理系统推进了停车场的智能化建设,应用自动泊车机器人（AGV）实现智能停车场的自动泊车服务,为有效解决城市静态交通问题提供了新的技术解决方案。本文首先结合某商场地下停车场的实际建设情况,通过对其业务需求分析,确定了自动泊车调度系统的调度流程,设计出该系统的总体架构,为后续的深入研究奠定了基础。其次,以排队论为基础制定系统任务调度总则,结合任务特性建立其优先级表,依据任务时间窗制定系统动态调度策略,基于动态优先级表解决任务资源配置问题。再次,选择拓扑地图构建停车场的电子地图,采用改进A*算法,基于时间窗的动态调度策略,提出一种复合权重AGV路径规划模型,解决AGV路径规划运行冲突及资源利用率等问题。最后,通过仿真实验得到自动泊车调度系统可有效减少AGV运行转弯次数和运行时间,解决运行冲突碰撞,验证了本文所设计方案的可行性,为相关技术的应用提供参考。本文以智能停车场自动泊车调度系统为切入点,所制定的调度策略可优化整体调度资源配置,路径规划算法可有效解决运行冲突,提高AGV的利用率,进而提高停车场的整体运行...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能停车场负一层平面布局图
位。3）自动泊车AGV整体采用前后分体式结构设计，可进入车辆底部采用抱夹轮方式夹紧车辆前后轮后抬升并承载车辆运输。AGV基于舵轮全向运动，同时具有断电行走位置自锁、车辆轴距自动判断、轮胎检测等功能，并在其前、后正面分别设置防止与汽车底盘刮蹭的装置。采用激光导航方式定位，停车场地面贴有二维码节点标识，用于位置定位和校准。AGV适用参数范围为：车辆轴距2.0-3.2m；载重≤2450kg；定位精度±3mm；运行速度≤2.5m/s；外形收缩尺寸≤2150mm×1080mm×95mm，展伸尺寸≤4280mm×1950mm×95mm。自动泊车AGV结构图如图2.2所示。图2.2自动泊车AGV整机结构示意图Fig.2.2StructurediagramofautomaticparkingAGV
沈阳工业大学硕士学位论文28图3.2车辆存取服务模型Fig.3.2Vehicleaccessservicemodel（2）排队论的应用在排队论的应用过程中，需要具体设计输入规则、队列和排队规则，以及服务结构方式，从而确保排队过程的有序进行，并满足实际应用场景中的特殊排队要求。1）输入规则输入规则用于描述顾客到达服务台且服务台不能立即响应顾客的服务请求时，顾客需要遵循的排队规律，属于系统输入统计特性。可以从顾客的数量、到达方式以及到达时间间隔的分布情况三个方面，对其输入统计特性进行描述[34]。按照顾客数量规模划分，可分为无限队列和无限队列；按照顾客到达方式进行划分，可分为单个到达队列和分批到达队列；按照顾客到达时间间隔的分布规律进行划分，可分为二项分布、泊松分布、负指数分布等几种类型的队列[35]。根据本文实际应用场景，汽车顾客到达停车场服务台的时间间隔是随机的，符合泊松分布特征，而且车辆到达时间间隔遵循负指数的分布概率特征，到达方式则属于单个到达。2）队列和排队规则在排队规则下，将队列分为等待队列、损失队列、组合队列几种类型。等待队列是指顾客到达服务台时服务台已经被占用，此时顾客进入队列等待，一直到服务台空闲并响应其服务请求。服务台在为等待队列中的顾客提供服务时，可以采取先到先服务（FirstComeFirstService,FCFS）、后到先服务（LastComeFirstServed,LCFS）、随机服务与优先服务（PriorityService,PS）等多种服务策略[36]。损失队列是指顾客到达服务台时，如果服务台已经被占用，则直接选择离开。组合队列则是指等待与损失队列的结合，顾客到达服务台时如果服务台已经被占用，顾客可以排队，但队列长度有限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进A*算法的AGV智能泊车算法[J]. 张原,陈宇轩,魏璐璐. 计算机系统应用. 2019(01)
[2]基于入位基准线的避死区自动泊车路径规划[J]. 李茂月,陈月,徐光岐. 中国机械工程. 2019(01)
[3]仓储物流中自动导引车的路径规划研究[J]. 刘敬一,孙维堂,刘闽,董君陶. 组合机床与自动化加工技术. 2018(12)
[4]浅析智能停车场管理系统[J]. 杜昕娉,张娣,刘琦. 南方农机. 2018(23)
[5]基于ZigBee的智能停车场系统的研究与设计[J]. 冯金龙. 湖南邮电职业技术学院学报. 2018(04)
[6]基于ZigBee的智能停车场管理系统[J]. 苏康友,王佳颖,罗炜锋. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[7]ETCP智慧停车平台:让停车更美好[J]. 黎锦. 现代营销(经营版). 2018(12)
[8]基于Java的智能停车场管理系统的开发与研究[J]. 崔旭冉,刘娅迪. 现代信息科技. 2018(11)
[9]智慧停车场系统设计解决方案[J]. 仇亚. 数字通信世界. 2018(11)
[10]基于wMPS和模糊控制的AGV路径规划控制[J]. 任永杰,赵显,郭思阳,王金旺,邓俊. 光学学报. 2019(03)
硕士论文
[1]基于RFID的智能停车场路径规划的研究与设计[D]. 陈健.南京邮电大学 2018
[2]多AGV系统的路径规划及交通调度策略研究[D]. 王鹤南.沈阳工业大学 2018
[3]仓储系统AGV路径规划研究[D]. 张政.北京化工大学 2018
[4]多AGV调度的自动仓储物流系统的设计与实现[D]. 吴继超.东南大学 2018
[5]AGV路径规划问题设计与研究[D]. 李松林.广东工业大学 2018
[6]泊车AGV控制系统设计与路径规划[D]. 陈井贺.哈尔滨工程大学 2018
[7]针对老旧小区立体停车方案分析与控制系统设计[D]. 刘利桁.西华大学 2018
[8]AGV系统路径规划与调度算法研究[D]. 梁建刚.北京邮电大学 2018
[9]智能重载泊车AGV导航系统的研究[D]. 吴钟.哈尔滨工业大学 2018
[10]视觉导航AGV定位与路径规划技术研究[D]. 郑少华.华南理工大学 2016
本文编号：3580635
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能停车场负一层平面布局图
位。3）自动泊车AGV整体采用前后分体式结构设计，可进入车辆底部采用抱夹轮方式夹紧车辆前后轮后抬升并承载车辆运输。AGV基于舵轮全向运动，同时具有断电行走位置自锁、车辆轴距自动判断、轮胎检测等功能，并在其前、后正面分别设置防止与汽车底盘刮蹭的装置。采用激光导航方式定位，停车场地面贴有二维码节点标识，用于位置定位和校准。AGV适用参数范围为：车辆轴距2.0-3.2m；载重≤2450kg；定位精度±3mm；运行速度≤2.5m/s；外形收缩尺寸≤2150mm×1080mm×95mm，展伸尺寸≤4280mm×1950mm×95mm。自动泊车AGV结构图如图2.2所示。图2.2自动泊车AGV整机结构示意图Fig.2.2StructurediagramofautomaticparkingAGV
沈阳工业大学硕士学位论文28图3.2车辆存取服务模型Fig.3.2Vehicleaccessservicemodel（2）排队论的应用在排队论的应用过程中，需要具体设计输入规则、队列和排队规则，以及服务结构方式，从而确保排队过程的有序进行，并满足实际应用场景中的特殊排队要求。1）输入规则输入规则用于描述顾客到达服务台且服务台不能立即响应顾客的服务请求时，顾客需要遵循的排队规律，属于系统输入统计特性。可以从顾客的数量、到达方式以及到达时间间隔的分布情况三个方面，对其输入统计特性进行描述[34]。按照顾客数量规模划分，可分为无限队列和无限队列；按照顾客到达方式进行划分，可分为单个到达队列和分批到达队列；按照顾客到达时间间隔的分布规律进行划分，可分为二项分布、泊松分布、负指数分布等几种类型的队列[35]。根据本文实际应用场景，汽车顾客到达停车场服务台的时间间隔是随机的，符合泊松分布特征，而且车辆到达时间间隔遵循负指数的分布概率特征，到达方式则属于单个到达。2）队列和排队规则在排队规则下，将队列分为等待队列、损失队列、组合队列几种类型。等待队列是指顾客到达服务台时服务台已经被占用，此时顾客进入队列等待，一直到服务台空闲并响应其服务请求。服务台在为等待队列中的顾客提供服务时，可以采取先到先服务（FirstComeFirstService,FCFS）、后到先服务（LastComeFirstServed,LCFS）、随机服务与优先服务（PriorityService,PS）等多种服务策略[36]。损失队列是指顾客到达服务台时，如果服务台已经被占用，则直接选择离开。组合队列则是指等待与损失队列的结合，顾客到达服务台时如果服务台已经被占用，顾客可以排队，但队列长度有限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进A*算法的AGV智能泊车算法[J]. 张原,陈宇轩,魏璐璐. 计算机系统应用. 2019(01)
[2]基于入位基准线的避死区自动泊车路径规划[J]. 李茂月,陈月,徐光岐. 中国机械工程. 2019(01)
[3]仓储物流中自动导引车的路径规划研究[J]. 刘敬一,孙维堂,刘闽,董君陶. 组合机床与自动化加工技术. 2018(12)
[4]浅析智能停车场管理系统[J]. 杜昕娉,张娣,刘琦. 南方农机. 2018(23)
[5]基于ZigBee的智能停车场系统的研究与设计[J]. 冯金龙. 湖南邮电职业技术学院学报. 2018(04)
[6]基于ZigBee的智能停车场管理系统[J]. 苏康友,王佳颖,罗炜锋. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[7]ETCP智慧停车平台:让停车更美好[J]. 黎锦. 现代营销(经营版). 2018(12)
[8]基于Java的智能停车场管理系统的开发与研究[J]. 崔旭冉,刘娅迪. 现代信息科技. 2018(11)
[9]智慧停车场系统设计解决方案[J]. 仇亚. 数字通信世界. 2018(11)
[10]基于wMPS和模糊控制的AGV路径规划控制[J]. 任永杰,赵显,郭思阳,王金旺,邓俊. 光学学报. 2019(03)
硕士论文
[1]基于RFID的智能停车场路径规划的研究与设计[D]. 陈健.南京邮电大学 2018
[2]多AGV系统的路径规划及交通调度策略研究[D]. 王鹤南.沈阳工业大学 2018
[3]仓储系统AGV路径规划研究[D]. 张政.北京化工大学 2018
[4]多AGV调度的自动仓储物流系统的设计与实现[D]. 吴继超.东南大学 2018
[5]AGV路径规划问题设计与研究[D]. 李松林.广东工业大学 2018
[6]泊车AGV控制系统设计与路径规划[D]. 陈井贺.哈尔滨工程大学 2018
[7]针对老旧小区立体停车方案分析与控制系统设计[D]. 刘利桁.西华大学 2018
[8]AGV系统路径规划与调度算法研究[D]. 梁建刚.北京邮电大学 2018
[9]智能重载泊车AGV导航系统的研究[D]. 吴钟.哈尔滨工业大学 2018
[10]视觉导航AGV定位与路径规划技术研究[D]. 郑少华.华南理工大学 2016
本文编号：3580635
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