CN104951918A - 一种时间窗路径规划方法 - Google Patents
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Abstract
一种时间窗路径规划方法，采用模拟机动时间的方式，降低仓储智能化控制系统中时间窗对于时间精确度的要求，放宽整个系统对于任务时间精确度的要求，使系统能够应对各种突发情况而不发生错误。
Description
技术领域
本发明属于智能仓储设备技术领域，具体讲就是涉及一种基于模拟机动时间的时间窗路径规划方法，降低仓储智能化控制系统中时间窗对于时间精确度的要求，放宽整个系统对于任务时间精确度的要求，使系统能够应对各种突发情况而不发生错误。
背景技术
随着经济的快速发展，物流行业也得到极大发展，为了货物的周转，通常需要建造物流仓库，由于货物量越来越大，仓储工作量也越来越大，越来越复杂，迫切需要通过智能化改造实现仓储货物的自动卸货，自动装货。智能化仓储系统是指仓库内物流运输无需或仅需少量人员操作即可完成，多数运输操作由机器人来完成，从而使机器人在仓储物流系统中起到物流转移衔接的作用，而目前在智能化仓储系统中常常通过自动导航车AGV来实现货物的转移，目前用于自动导航车AGV的导航技术主要通过磁、电磁、激光、视觉、惯性等装置进行导航。现有的智能化导航系统都是预先要进行路径规划，智能化运输设备一般在预先设定好的路径下进行运行，但是现有的系统，在智能化设备运行过程中都是基于十分精确的时间窗来进行。但实际应用中有许多的突发情况，并不能完美的按照预定路线行动，会造成时间窗计算的失误。其详细方法是通过地图匹配，并根据多个时间片对地图谱赔后的交通信息数据进行分类，针对每个链路下每个时间片的交通信息数据中的速度，计算一个融合速度，并根据该融合速度判断当前路链、时间片内的交通状况，进而判别多个路链在采集周期的整个交通状况。现有的这种精确速度来计算出融合速度的方式，对于时间的精确性有较高的要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有的仓储智能化设备的路径规划灵活性不够，会造成时间窗计算失误的技术缺陷，提供一种时间窗路径规划方法，降低仓储智能化控制系统中时间窗对于时间精确度的要求，放宽整个系统对于任务时间精确度的要求，使系统能够应对各种突发情况而不发生错误。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计一种时间窗路径规划方法，其特征在于，它包括以下几个步骤:
(1)在需经过路径建立网格化地标；
(2)依据步骤(1)的网格化地标调度服务器建立网格化的电子地图；
(3)在电子地图内设定起始地点与结束地点；
(4)利用空间规划算法分析计算从起始点开始，下一步在空间上可行的方案；
(5)基于模拟机动时间，利用时间规划算法分析计算在下一步空间上的可行方案中，同时在时间上可行的方案；
(6)归纳出在时间空间上都可行的方案，计算各自的所需时间，取最优化的方案；
(7)将任务下发给智能机器人执行。执行时实时返回机器人位置信息；
(8)发生意外情况，调度服务器结合当前路况以及设定的起始点位置，快读重新计算路径，下发给智能机器人；
(9)任务完成，释放资源；
(10)待机等待新的任务。
进一步，所述步骤(1)建立网格化地标过程中采用RFID电子标签作为地标，内部信息采用可以擦除重写，并且拥有自己固定的唯一的UUID，便利于系统的维护以及修改。
进一步，所述步骤(2)中利用调度服务器内创建好的电子地图，规避障碍区块，找到空间上所有的可行路线。
进一步，所述步骤(4)中根据时间窗，验证空间规划算法得出的可行路线在时间上的可行性，根据路线设置的时间判断优先级，从而选取其中在时间和空间上都是可行的路径。如果没有都可行的道路，根据避让算法以及优先级来设置等候时间，从而满足时间上的可行性。
进一步，所述步骤(5)中模拟机动时间过程是采集机器人的各项参数，模拟其误差，配给系统一系列误差参数，通过这些误差参数，计算出一个合理的机动时间，并在时间窗内采用这个机动时间，从而使时间窗节点所占据的时间范围更大，避免时间窗由于对时间精度的苛刻需求而发生的错误。
有益效果
本发明提供的一种时间窗路径规划方法，降低仓储智能化控制系统中时间窗对于时间精确度的要求，放宽整个系统对于任务时间精确度的要求，使系统能够应对各种突发情况而不发生错误。
附图说明
附图1是本发明的工作过程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例
如附图1所示，一种时间窗路径规划方法，其特征在于，它包括以下几个步骤:
(1)在需经过路径建立网格化地标，采用RFID电子标签作为地标，内部信息采用可以擦除重写，并且拥有自己固定的唯一的UUID，便利于系统的维护以及修改。
(2)依据步骤(1)的网格化地标调度服务器建立网格化的电子地图，规避障碍区块，找到空间上所有的可行路线。
(3)在电子地图内设定起始地点与结束地点；
(4)利用空间规划算法分析计算从起始点开始，下一步在空间上可行的方案；根据时间窗，验证空间规划算法得出的可行路线在时间上的可行性，根据路线设置的时间判断优先级，从而选取其中在时间和空间上都是可行的路径，如果没有都可行的道路，根据避让算法以及优先级来设置等候时间，从而满足时间上的可行性。
(5)基于模拟机动时间，利用时间规划算法分析计算在下一步空间上的可行方案中，同时在时间上可行的方案；
其中，模拟机动时间过程是采集机器人的各项参数，模拟其误差，配给系统一系列误差参数，通过这些误差参数，计算出一个合理的机动时间，并在时间窗内采用这个机动时间，从而使时间窗节点所占据的时间范围更大，避免时间窗由于对时间精度的苛刻需求而发生的错误。
(6)归纳出在时间空间上都可行的方案，计算各自的所需时间，取最优化的方案；
(7)将任务下发给智能机器人执行。执行时实时返回机器人位置信息；
(8)发生意外情况，调度服务器结合当前路况以及设定的起始点位置，快读重新计算路径，下发给智能机器人。
(9)任务完成，释放资源；
(10)待机等待新的任务。
本发明提供的一种时间窗路径规划方法，降低仓储智能化控制系统中时间窗对于时间精确度的要求，放宽整个系统对于任务时间精确度的要求，使系统能够应对各种突发情况而不发生错误。
Claims (5)
1.一种时间窗路径规划方法，其特征在于，它包括以下几个步骤:
(1)在需经过路径建立网格化地标；
(2)依据步骤(1)的网格化地标调度服务器建立网格化的电子地图；
(3)在电子地图内设定起始地点与结束地点；
(4)利用空间规划算法分析计算从起始点开始，下一步在空间上可行的方案；
(5)基于模拟机动时间，利用时间规划算法分析计算在下一步空间上的可行方案中，同时在时间上可行的方案；
(6)归纳出在时间空间上都可行的方案，计算各自的所需时间，取最优化的方案；
(7)将任务下发给智能机器人执行。执行时实时返回机器人位置信息；
(8)发生意外情况，调度服务器结合当前路况以及设定的起始点位置，快读重新计算路径，下发给智能机器人；
(9)任务完成，释放资源；
(10)待机等待新的任务。
2.如权利要求1所述的一种时间窗路径规划方法，其特征在于：所述步骤(1)建立网格化地标过程中采用RFID电子标签作为地标，内部信息采用可以擦除重写，并且拥有自己固定的唯一的UUID，便利于系统的维护以及修改。
3.如权利要求1所述的一种时间窗路径规划方法，其特征在于：所述步骤(2)中利用调度服务器内创建好的电子地图，规避障碍区块，找到空间上所有的可行路线。
4.如权利要求1所述的一种时间窗路径规划方法，其特征在于：所述步骤(4)中根据时间窗，验证空间规划算法得出的可行路线在时间上的可行性，根据路线设置的时间判断优先级，从而选取其中在时间和空间上都是可行的路径。如果没有都可行的道路，根据避让算法以及优先级来设置等候时间，从而满足时间上的可行性。
5.如权利要求1所述的一种时间窗路径规划方法，其特征在于：所述步骤(5)中模拟机动时间过程是采集机器人的各项参数，模拟其误差，配给系统一系列误差参数，通过这些误差参数，计算出一个合理的机动时间，并在时间窗内采用这个机动时间，从而使时间窗节点所占据的时间范围更大，避免时间窗由于对时间精度的苛刻需求而发生的错误。
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