物流分拣系统大规模场景中多AGV路径规划研究

发布时间：2021-10-28 18:16

　　随着电子商务行业的蓬勃发展,我国快递量急剧增长,给物流行业带来了巨大挑战。物流企业为了缓解物流分拣中心日益增长的作业压力,纷纷扩大物流分拣中心的场地并引入自动引导车（Automated Guided Vehicle,AGV）来自动化分拣物件。因此,在大规模物流分拣中心如何提高AGV系统的分拣效率引起了企业的关注和思考。基于这样的背景,本文针对大规模场景下物流分拣中心多AGV路径规划问题,主要完成了以下几个方面的工作:本文首先对多AGV路径规划问题的背景和意义进行了调查和分析,其次对AGV路径规划的相关算法进行了调研。结合实际场景情况,本文采用主流的栅格化建模方式对物流分拣中心的场地进行建模,介绍了多AGV路径规划问题的模型和经典A*算法、基于冲突的搜索算法。在大规模物流分拣中心环境下,本文选取所有AGV的路径花费总和作为优化目标,提出了离线多AGV路径规划算法DC-CBS算法。DC-CBS算法是将分治算法的思想和CBS算法结合起来,充分利用分治算法不断划分子问题的思想和CBS算法在小规模环境中表现优秀的特点。DC-CBS算法将大规模的场景图划分为多个相同的小规模区域并映射为上层地图,利... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

上层网格大小对运行时间的影响

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文据下一步冲突数量来决定是否预先解决锁格范围内后几步之间的冲突。4.3算法实验结果分析4.3.1实际场景界面模拟本小节首先模拟的了物流分拣中心中央控制器的界面，如图4-4场景图所示。图4-4物流分拣中心地图场景模拟界面图中网格大小是60×60。图中的绿色代表过道，灰色代表被占用不能经过的位置，可能是放置了货物或者是有障碍物存在，红色圆点表示某一AGV的执行任务的起点和终点，红色虚线表示当前时刻为AGV规划的最优路径，AGV将沿着虚线的方向行驶，行驶过的路径就不再使用虚线显示。图中有10个AGV正在执行任务，分别沿着各自规划好的虚线路径行驶。-36-

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文通过这个界面模拟图，不仅可以真实的反应物流分拣中心场地的布局情况，包含过道、存放货物、障碍物的位置等，而且可以直观看出任意AGV某一个时刻位置状态，以便于让管理员能主动判断AGV的位置分布和集中程度，做出合理的调度计划安排。在实际的运行中，这是一个动态界面，能够连续观察AGV的移动情况，直接判断AGV之间是否发生冲突，进而验证算法的有效性。图4-5物流分拣中心带锁格的场景模拟界面在物流分拣中心，CBS静态算法是一次性将所有AGV的路径预先规划好，当AGV较多的时候，规划路径将会耗费一定的时间。然而，在实际的物流分拣场景中，企业生产最看重的是启动响应时间，快速反应出结果才能满足企业的需求和工作人员的期望。因此，本章提出了锁格的概念，为AGV即将行走的路-37-

【参考文献】：
期刊论文
[1]AGV在物流行业中的发展前景与市场应用[J]. 陈洪波.  机器人技术与应用. 2015(06)
[2]改进PSO在AGV系统路径优化调度中的应用研究[J]. 汤旻安,谷宝慧.  计算机工程与应用. 2016(03)
[3]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)
[4]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)
[5]AGV系统的调度优化模型[J]. 雷定猷,张兰.  科学技术与工程. 2008(01)
[6]混合遗传算法的AGV路径规划的应用[J]. 范九荣,应浩,曾素娣.  科技信息(学术研究). 2006(08)
[7]多AGV调度系统中的两阶段动态路径规划[J]. 刘国栋,曲道奎,张雷.  机器人. 2005(03)
[8]一类自动引导小车的路径规划方法[J]. 罗志凡,卢耀祖,张氢,卞永明.  中国工程机械学报. 2004(04)



本文编号：3463145