CN107610494A - 基于信息物理融合系统的agv车辆系统及交通控制方法 - Google Patents
基于信息物理融合系统的agv车辆系统及交通控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统及交通控制方法,AGV车辆系统包括AGV车辆、路口控制器、总控制器和车间定位系统;相应交通控制方法采用了基于安全距离的跟车方法,紧急任务的超车方法和碰撞预测和处理方法。本发明将处理器加入车辆的设计,提高了车辆的计算能力,车辆能够根据感知的信息自主决策运行状态,并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享,提高了信息收集和利用效率。并且通过交通控制方法可以提高车辆的运输效率,缩短运输时间;车辆之间通过预先调整速度来避免碰撞,不用停车,调高安全性同时节省时间和能量。
Description
技术领域
本发明公开了一种基于信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的AGV车辆设计及交通控制方法,属于物流技术领域。
背景技术
自动导向车(AGV)的大量使用是实现自动化制造和智能化物流的重要基础,AGV在制造系统和大型物流仓储系统,集装箱码头和外部(地下)运输系统的自动化中起着重要作用。例如,使用大量AGV来提高亚马逊和阿里巴巴仓库和物流业务的效率。赋予AGV自我决策能力和交互能力是实现智能化物流的第一步。提高AGV在运输过程中的效率和安全性具有重要意义。
近年来,在AGV避撞方法的研究和设计主要有:
Ventura和Lee提出了一种用于AGV系统的多车配置的串联回路的研究,同一时间只允许一辆车通过控制区。因此,最多一辆车辆占据一个区域,而其他愿意进入该区域的车辆则被停止。如果先前的车辆离开,一个或多个车辆可以在缓冲区域的区域外等待进入该区域。允许车辆从一个区域行进到另一个区域。Amalia F.Foka和Panos E.Trahanias提出了一种通过控制机器人速度来避免障碍的方法。他们提出了一种预测障碍物运动的方法,以及如何在将机器人轨迹计划到目标位置时利用这一预测。该算法通过调整机器人的移动速度来避免动态障碍,使机器人在一定程度上适应动态环境。中国专利《一种的自主式交通管制方法、装置及AGV》(201610055696.7)公开了一种AGV的自主式交通管制方法,所述方法通过AGV获取的路口标示判断是否处于交通管制区域,并通过通讯模块与其他AGV交互判断是否出现路线交叉,并通过对后进入交叉点的AGV进行停车避免碰撞。
上述研究和发明都对车间AGV的安全运输起到了巨大的推动作用,但在现有的设计中,AGV缺少足够的数据处理能力和通讯能力,其在运输过程中主要存在以下问题:(1)有限的车间空间限制了AGV的使用数量,如果两辆车之间的距离变短,则可以在同一空间使用更多车辆,道路空间的利用率有待提高提高;(2)车辆行驶灵活性低,不能超车,无法通过超车处理紧急任务;(3)在路口避撞的设计上,车辆只能通过其前方的传感器探测障碍物,由于工厂环境复杂以及现有自动化程度普遍偏低,传感器有效探测距离有限,有时当车辆之间相互发现时,其距离已经很短,导致现有车辆避撞方法采用“一停一走”的策略,即AGV之一必须停止,直到来自不同方向的另一个AGV通过路口。在停机和起动发动机时会浪费大量的时间和能量,造成车辆运输效率低下。因此迫切需要一种智能的AGV和新的有效的避撞方法。
随着信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的发展,AGV能够在CPS的基础上具有感知、计算和与信息交互的能力。车间AGV之间实现信息共享,每个AGV都可以感测到其他AGV的实时状态并实现交互。CPS有为实现车间空间利用率和材料处理效率的提高提供了基础。
针对以上问题,本发明设计了这一种基于CPS的智能AGV,并且采用了(1)是基于安全距离的跟车方法。(2)紧急任务的超车方法。(3)碰撞预测和处理方法。能够提高道路空间的利用效率,处理紧急任务且提高车辆运输效率减少运输时间和能量消耗,具有重要的工程应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种基于信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的AGV车辆设计及交通控制方法,可以提高AGV的运行效率和灵活性。
本发明的技术方案为:
所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:包括AGV车辆、路口控制器、总控制器和车间定位系统;
所述车间定位系统解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;
所述总控制器实现任务布置,能够将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;
所述路口控制器布置在车间内道路的路口位置,能够与车间路口环境内的AGV车辆进行信息交互;车间路口环境内的AGV车辆将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;路口控制器根据接收到的车间路口环境内所有AGV车辆信息,实时解算车间路口环境内所有AGV车辆的反馈速度,并将反馈速度实时发送给对应的AGV车辆;
所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块和车辆主体;感知器模块、通讯器模块、处理器模块均安装在车辆主体上;
所述感知器模块采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息;
所述通讯器模块实现AGV车辆与路口控制器、总控制器、车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互功能;AGV车辆通过通讯器模块将自身的位置信息、速度信息、任务优先级发送给周围AGV车辆;
所述处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大;
当AGV车辆在车间内非路口道路行驶时,所述处理器模块根据自身状态以及接收到得前后AGV车辆信息,控制自身运动速度和方向;当AGV车辆在车间路口环境内时,所述处理器模块根据自身运动路线信息以及接收到的反馈速度指令,控制自身运动速度和方向。
进一步的优选方案,所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:所述车间定位系统采用RFID定位系统,对应在AGV车辆上安装有RFID标签。
进一步的优选方案,所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:所述通讯器模块实现AGV车辆与周围AGV车辆的信息交互功能,所述周围AGV车辆指道路前后各一辆AGV车辆。
上述基于信息物理融合系统的AGV车辆系统交通控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:通过车间定位系统解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;总控制器将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;AGV车辆处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大;
步骤2:AGV车辆按照设定的初始速度以及运行路线运行,在运行过程中,车辆的运行状态为:
xi(n+1)=vxi(n)*T+xi(n),i=1,2,…N
yi(n+1)=vyi(n)*T+yi(n),i=1,2,…N
其中N表示车间中AGV车辆总数,xi(n)、yi(n)分别为第i辆车在n时刻所处的车间内x轴和y轴位置,T为单位时间,vxi(n)、vyi(n)分别为第i辆车在n时刻沿车间内x轴和y轴的速度;
步骤3:运行过程中,采用以下过程进行交通:根据AGV车辆的位置信息,判断AGV车辆是否处于车间内的路口环境;如果不处于路口环境,则进入步骤4,如果处于路口环境则进行步骤5;
步骤4:AGV车辆检测前方设定范围内是否有车辆,若不存在车辆,则正常行驶,若存在车辆,则与前方车辆进行通讯,比较两车的任务优先级;
若后车任务优先级不高于前车,判断两车之间的距离是否符合安全距离,若符合,则后车保持当前速度行驶,若不符合,调整后车速度直到满足安全距离,前车速度不变;其中安全距离计算公式为:
gapsafei表示第i车与前车的安全距离,li-1表示前车的长度,bi表示第i辆车的加速度,bi-1表示前车的加速度;
若后车优先级高于前车,则后车速度不变,前车让道让后车优先通过;
步骤5:AGV车辆与所处路口环境的路口控制器进行信息交互,将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;
路口控制器根据处于路口环境内的AGV车辆信息,预测车辆以当前运行状态继续运行单位时间T后,不同运行路线的AGV车辆之间的距离是否符合安全距离;所述安全距离为:
其中:ci表示车辆i的安全区域半径,wi、li分别表示车辆i的宽度和长度,Dij表示车辆i和车辆j之间的安全距离;
若预测存在车辆之间的距离小于安全距离时,比较两辆可能发生碰撞的车辆之间的任务优先级:高任务优先级车辆加速,低任务优先级车辆减速,高任务优先级车辆优先通过路口;如果两辆车辆之间的任务优先级相同,则比较车辆综合优先级,高综合优先级车辆加速,低综合优先级车辆减速,高综合优先级车辆优先通过路口;
所述车辆综合优先级为:
其中CPi为车辆i的综合优先级,γi为车辆i与两辆车路线交叉点的距离,所述两辆车指车辆i以及与车辆i可能发生碰撞的车辆,αi为任务的剩余路程,RT为任务剩余时间,vi为车辆i的速度,w为设定的权重系数;
所述高任务优先级车辆或高综合优先级车辆的加速度大小以及低任务优先级车辆或低综合优先级车辆的减速度大小为
其中车辆i为高任务优先级车辆或高综合优先级车辆,车辆j为低任务优先级车辆或低综合优先级车辆。
进一步的优选方案,所述基于信息物理融合系统的AGV车辆系统交通控制方法,其特征在于:
步骤5中,若高任务优先级车辆或高综合优先级车辆加速后的速度大于车辆设定的最大安全速度,则以车辆设定的最大安全速度运行,同时增大低任务优先级车辆或低综合优先级车辆的减速度大小。
有益效果
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所得到的AGV车辆智能程度高,能够自主协调处理碰撞问题。将处理器加入车辆的设计,提高了车辆的计算能力,车辆能够根据感知的信息自主决策运行状态,并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享,提高了信息收集和利用效率。并且,通过一种基于Cyber-physical system的AGV车辆设计及交通控制方法可以提高车辆的运输效率,缩短运输时间;车辆之间通过预先调整速度来避免碰撞,不用停车,调高安全性同时节省时间和能量。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明的整体架构示意图;
图2是本发明的流程图;
图3是本发明装置的结构示意图;
图4是实施例中实现场景示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
参见图1,本发明设计了一种基于Cyber-physical system的AGV车辆系统及交通控制方法,目的在于解决当前AGV车辆运输的不足,采用新的交通控制方法,提高运输效率和车辆的灵活性,为实现智能化物流运输提供了一个可行的方案。
系统包括AGV车辆、路口控制器、总控制器和车间定位系统。
所述车间定位系统解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;所述总控制器实现任务布置,能够将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;所述路口控制器布置在车间内道路的路口位置,能够与车间路口环境内的AGV车辆进行信息交互;车间路口环境内的AGV车辆将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;路口控制器根据接收到的车间路口环境内所有AGV车辆信息,实时解算车间路口环境内所有AGV车辆的反馈速度,并将反馈速度实时发送给对应的AGV车辆。
参见图2,所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块和车辆主体;感知器模块、通讯器模块、处理器模块均安装在车辆主体上。
所述感知器模块包括速度传感器、工业级红外避障传感器、超声波传感器和人体红外感应模块,通过螺钉安装在车辆主体的底板上,通过导线与处理器模块连接,采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息。
所述通讯器模块包括蓝牙和Wi-Fi通过USB线与处理器相连,实现AGV车辆与路口控制器、总控制器、车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互功能;AGV车辆通过通讯器模块将自身的位置信息、速度信息、任务优先级发送给周围AGV车辆。
所述处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大;
当AGV车辆在车间内非路口道路行驶时,所述处理器模块根据自身状态以及接收到得前后AGV车辆信息,控制自身运动速度和方向;当AGV车辆在车间路口环境内时,所述处理器模块根据自身运动路线信息以及接收到的反馈速度指令,控制自身运动速度和方向;避免碰撞,保证车辆安全运行。
本发明的运动控制方法的一个实施例的流程图3如图所示。该方法的实现场景如图所示,参阅4,以十字路口为例,即总共有4个路口为例,在实际应用中,该路口的数量可以随实际情况调整,例如可以,5个路口、6个路口或7个路口,本申请并不限制该路口的数量。具体实施步骤如下:
步骤1:通过车间定位系统(RFID定位系统)解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;总控制器将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;AGV车辆处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大。
步骤2:AGV车辆按照设定的初始速度以及运行路线运行,在运行过程中,车辆的运行状态为:
xi(n+1)=vxi(n)*T+xi(n),i=1,2,…N
yi(n+1)=vyi(n)*T+yi(n),i=1,2,…N
其中N表示车间中AGV车辆总数,xi(n)、yi(n)分别为第i辆车在n时刻所处的车间内x轴和y轴位置,T为单位时间,vxi(n)、vyi(n)分别为第i辆车在n时刻沿车间内x轴和y轴的速度。
车间中运行的AGV车辆状态信息如表1所示:
表1车辆运行实时状态信息
步骤3:运行过程中,采用以下过程进行交通:根据AGV车辆的位置信息,判断AGV车辆是否处于车间内的路口环境;如果不处于路口环境,则进入步骤4,如果处于路口环境则进行步骤5。本实施例中AGV2运行在非路口环境,AGV1、AGV3、AGV4和AGV5都运行在路口环境。
步骤4:AGV车辆检测前方设定范围内是否有车辆,若不存在车辆,则正常行驶,若存在车辆,则与前方车辆进行通讯,比较两车的任务优先级;
若后车任务优先级不高于前车,判断两车之间的距离是否符合安全距离,若符合,则后车保持当前速度行驶,若不符合,调整后车速度直到满足安全距离,前车速度不变;其中安全距离计算公式为:
gapsafei表示第i车与前车的安全距离,li-1表示前车的长度,bi表示第i辆车的加速度,bi-1表示前车的加速度;
若后车优先级高于前车,则后车速度不变,前车让道让后车优先通过。
本实施例中AGV2在道路上行驶时,与前方车辆AGV3通讯获得其实时信息,比较两车的任务优先级。判断出AGV2与AGV3的任务优先级相同,都非紧急任务。判断两车之间的距离是否符合安全距离,AGV2与AGV3的跟车距离小于安全距离,AGV2先减速至满足安全距离后加速到与AGV3相同速度跟车,前车AGV3的速度不变。
步骤5:AGV车辆与所处路口环境的路口控制器进行信息交互,将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;
路口控制器根据处于路口环境内的AGV车辆信息,预测车辆以当前运行状态继续运行单位时间T后,不同运行路线的AGV车辆之间的距离是否符合安全距离;所述安全距离为:
其中:ci表示车辆i的安全区域半径,wi、li分别表示车辆i的宽度和长度,Dij表示车辆i和车辆j之间的安全距离。
若预测存在车辆之间的距离小于安全距离时,比较两辆可能发生碰撞的车辆之间的任务优先级:高任务优先级车辆加速,低任务优先级车辆减速,高任务优先级车辆优先通过路口;如果两辆车辆之间的任务优先级相同,则比较车辆综合优先级,高综合优先级车辆加速,低综合优先级车辆减速,高综合优先级车辆优先通过路口;
所述车辆综合优先级为:
其中CPi为车辆i的综合优先级,γi为车辆i与两辆车路线交叉点的距离,所述两辆车指车辆i以及与车辆i可能发生碰撞的车辆,αi为任务的剩余路程,RT为任务剩余时间,vi为车辆i的速度,w为设定的权重系数。
本实施实例中,车辆AGV4和AGV5会在未来1秒时车辆距离小于安全距离时,车辆之间就有可能发生碰撞,车辆AGV1和AGV4会在未来2秒时车辆距离小于安全距离时,车辆之间就有可能发生碰撞。对先发生碰撞的车辆进行比较碰撞车辆之间的任务优先级:AGV5的任务优先级高于AGV4,为加急任务,故AGV5加速,AGV4减速使得AGV5优先级车辆优先通过路口。
所述高任务优先级车辆或高综合优先级车辆的加速度大小以及低任务优先级车辆或低综合优先级车辆的减速度大小为
其中车辆i为高任务优先级车辆或高综合优先级车辆,车辆j为低任务优先级车辆或低综合优先级车辆。
本发明所得到的AGV车辆智能程度高,能够自主协调处理碰撞问题。将处理器加入车辆的设计,提高了车辆的计算能力,车辆能够根据感知的信息自主决策运行状态,并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享,提高了信息收集和利用效率。并且,通过一种基于Cyber-physical system的AGV车辆设计及交通控制方法可以提高车辆的运输效率,缩短运输时间;车辆之间通过预先调整速度来避免碰撞,不用停车,调高安全性同时节省时间和能量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:包括AGV车辆、路口控制器、总控制器和车间定位系统;
所述车间定位系统解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;
所述总控制器实现任务布置,能够将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;
所述路口控制器布置在车间内道路的路口位置,能够与车间路口环境内的AGV车辆进行信息交互;车间路口环境内的AGV车辆将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;路口控制器根据接收到的车间路口环境内所有AGV车辆信息,实时解算车间路口环境内所有AGV车辆的反馈速度,并将反馈速度实时发送给对应的AGV车辆;
所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块和车辆主体;感知器模块、通讯器模块、处理器模块均安装在车辆主体上;
所述感知器模块采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息;
所述通讯器模块实现AGV车辆与路口控制器、总控制器、车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互功能;AGV车辆通过通讯器模块将自身的位置信息、速度信息、任务优先级发送给周围AGV车辆;
所述处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大;
当AGV车辆在车间内非路口道路行驶时,所述处理器模块根据自身状态以及接收到得前后AGV车辆信息,控制自身运动速度和方向;当AGV车辆在车间路口环境内时,所述处理器模块根据自身运动路线信息以及接收到的反馈速度指令,控制自身运动速度和方向。
2.根据权利要求1所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:所述车间定位系统采用RFID定位系统,对应在AGV车辆上安装有RFID标签。
3.根据权利要求1所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆系统,其特征在于:所述通讯器模块实现AGV车辆与周围AGV车辆的信息交互功能,所述周围AGV车辆指道路前后各一辆AGV车辆。
4.应用于权利要求1所述AGV车辆系统的交通控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:通过车间定位系统解算车间内所有AGV车辆的位置信息,并发送给对应的AGV车辆;总控制器将任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息发送给对应的AGV车辆;AGV车辆处理器模块根据接收的任务优先级,设定AGV车辆的初始速度,优先级越高,初始速度越大;
步骤2:AGV车辆按照设定的初始速度以及运行路线运行,在运行过程中,车辆的运行状态为:
xi(n+1)=vxi(n)*T+xi(n),i=1,2,…N
yi(n+1)=vyi(n)*T+yi(n),i=1,2,…N
其中N表示车间中AGV车辆总数,xi(n)、yi(n)分别为第i辆车在n时刻所处的车间内x轴和y轴位置,T为单位时间,vxi(n)、vyi(n)分别为第i辆车在n时刻沿车间内x轴和y轴的速度;
步骤3:运行过程中,采用以下过程进行交通:根据AGV车辆的位置信息,判断AGV车辆是否处于车间内的路口环境;如果不处于路口环境,则进入步骤4,如果处于路口环境则进行步骤5;
步骤4:AGV车辆检测前方设定范围内是否有车辆,若不存在车辆,则正常行驶,若存在车辆,则与前方车辆进行通讯,比较两车的任务优先级;
若后车任务优先级不高于前车,判断两车之间的距离是否符合安全距离,若符合,则后车保持当前速度行驶,若不符合,调整后车速度直到满足安全距离,前车速度不变;其中安全距离计算公式为:
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gapsafei表示第i车与前车的安全距离,li-1表示前车的长度,bi表示第i辆车的加速度,bi-1表示前车的加速度;
若后车优先级高于前车,则后车速度不变,前车让道让后车优先通过;
步骤5:AGV车辆与所处路口环境的路口控制器进行信息交互,将自身的位置信息、速度信息、任务起点、目的地、任务优先级、任务有效时间、车辆的运行路线信息实时发送给路口控制器;
路口控制器根据处于路口环境内的AGV车辆信息,预测车辆以当前运行状态继续运行单位时间T后,不同运行路线的AGV车辆之间的距离是否符合安全距离;所述安全距离为:
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其中:ci表示车辆i的安全区域半径,wi、li分别表示车辆i的宽度和长度,Dij表示车辆i和车辆j之间的安全距离;
若预测存在车辆之间的距离小于安全距离时,比较两辆可能发生碰撞的车辆之间的任务优先级:高任务优先级车辆加速,低任务优先级车辆减速,高任务优先级车辆优先通过路口;如果两辆车辆之间的任务优先级相同,则比较车辆综合优先级,高综合优先级车辆加速,低综合优先级车辆减速,高综合优先级车辆优先通过路口;
所述车辆综合优先级为:
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<mi>v</mi>
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</mfrac>
<mo>*</mo>
<mi>T</mi>
</mrow>
其中CPi为车辆i的综合优先级,γi为车辆i与两辆车路线交叉点的距离,所述两辆车指车辆i以及与车辆i可能发生碰撞的车辆,αi为任务的剩余路程,RT为任务剩余时间,vi为车辆i的速度,w为设定的权重系数;
所述高任务优先级车辆或高综合优先级车辆的加速度大小以及低任务优先级车辆或低综合优先级车辆的减速度大小为
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
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</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mfrac>
</mrow>
其中车辆i为高任务优先级车辆或高综合优先级车辆,车辆j为低任务优先级车辆或低综合优先级车辆。
5.根据权利要求4所述AGV车辆系统的交通控制方法,其特征在于:步骤5中,若高任务优先级车辆或高综合优先级车辆加速后的速度大于车辆设定的最大安全速度,则以车辆设定的最大安全速度运行,同时增大低任务优先级车辆或低综合优先级车辆的减速度大小。
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Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108510799A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-07 | 骁越科技(青岛)有限公司 | 一种室外型agv交通避让方法与装置 |
CN108829108A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-16 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种基于信息规整的agv小车运行交通管制调控方法 |
CN108983735A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-11 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN109144003A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-04 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN109164805A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-08 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 机器人行驶路径的调度方法及装置 |
CN109164806A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-08 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN109164798A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种agv小车运输过程中的智能化交通管制调控系统 |
CN109360447A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种立体车库自动避让的控制方法 |
CN110231805A (zh) * | 2018-03-05 | 2019-09-13 | 永恒力股份公司 | 用于在货物物流设施的危险区域中避免碰撞的方法和系统 |
CN110390448A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 车辆调度方法、装置和系统 |
CN110503830A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-26 | 北京交通大学 | 基于车路协同的多agv碰撞预警管理方法 |
CN110782687A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-02-11 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 数据处理方法、装置以及电子设备 |
CN110969870A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-07 | 天津阿备默机器人科技有限公司 | 一种多主机构架的agv控制系统及其实现方法 |
CN111508244A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-08-07 | 北京主线科技有限公司 | 无信号灯路口控制无人驾驶车辆行驶的方法及装置 |
CN111951604A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-17 | 北京百度网讯科技有限公司 | 车辆速度确定方法、装置、设备和存储介质 |
CN112102641A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-18 | 上海指象智能科技有限公司 | 一种基于红外通讯的agv调度方法 |
CN112700636A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-04-23 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 用于更新信息的方法和装置 |
CN113268817A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-17 | 上海交通大学 | 基于动态优先级的路口自主车辆调度与控制方法 |
CN113771986A (zh) * | 2019-01-11 | 2021-12-10 | 杜尔系统股份公司 | 运输方法和运输装置 |
CN114170844A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-11 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | 多辆agv同场运行情况下的防碰撞方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100106948A (ko) * | 2010-09-14 | 2010-10-04 | (주)미광이엔씨 | 추락방지용 안전장치 |
CN102890510A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-23 | 江苏物联网研究发展中心 | 基于rfid的港口无人运输车辆智能导航云系统 |
CN104616541A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-05-13 | 吉林大学 | 基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统 |
CN106485931A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-08 | 河北工业大学 | 一种道路交叉口车辆快速通行辅助驾驶系统及方法 |
CN106846832A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-13 | 东南大学 | 基于车路协同的城市信号交叉口最优车速引导算法及系统 |
-
2017
- 2017-08-28 CN CN201710747958.0A patent/CN107610494B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100106948A (ko) * | 2010-09-14 | 2010-10-04 | (주)미광이엔씨 | 추락방지용 안전장치 |
CN102890510A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-23 | 江苏物联网研究发展中心 | 基于rfid的港口无人运输车辆智能导航云系统 |
CN104616541A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-05-13 | 吉林大学 | 基于鱼群效应的无信号交叉口车车协同控制系统 |
CN106485931A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-08 | 河北工业大学 | 一种道路交叉口车辆快速通行辅助驾驶系统及方法 |
CN106846832A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-13 | 东南大学 | 基于车路协同的城市信号交叉口最优车速引导算法及系统 |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110231805A (zh) * | 2018-03-05 | 2019-09-13 | 永恒力股份公司 | 用于在货物物流设施的危险区域中避免碰撞的方法和系统 |
CN110390448A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 车辆调度方法、装置和系统 |
CN108510799A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-07 | 骁越科技(青岛)有限公司 | 一种室外型agv交通避让方法与装置 |
CN109164798A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种agv小车运输过程中的智能化交通管制调控系统 |
CN108829108B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-07-20 | 合肥哈工库讯智能科技有限公司 | 一种基于信息规整的agv小车运行交通管制调控方法 |
CN108829108A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-16 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种基于信息规整的agv小车运行交通管制调控方法 |
CN109164798B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-10-08 | 合肥哈工库讯智能科技有限公司 | 一种agv小车运输过程中的智能化交通管制调控系统 |
CN109164805A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-08 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 机器人行驶路径的调度方法及装置 |
CN109164806A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-08 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN109144003A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-04 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN108983735A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-11 | 广州市君望机器人自动化有限公司 | 移动机器人调度装置与方法 |
CN109164805B (zh) * | 2018-08-29 | 2021-09-10 | 广州安商智能科技有限公司 | 机器人行驶路径的调度方法及装置 |
CN109360447A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种立体车库自动避让的控制方法 |
CN113771986A (zh) * | 2019-01-11 | 2021-12-10 | 杜尔系统股份公司 | 运输方法和运输装置 |
CN111951604B (zh) * | 2019-04-29 | 2022-05-10 | 北京百度网讯科技有限公司 | 车辆速度确定方法、装置、设备和存储介质 |
CN111951604A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-11-17 | 北京百度网讯科技有限公司 | 车辆速度确定方法、装置、设备和存储介质 |
CN110503830A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-26 | 北京交通大学 | 基于车路协同的多agv碰撞预警管理方法 |
CN110782687A (zh) * | 2019-08-30 | 2020-02-11 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 数据处理方法、装置以及电子设备 |
CN110782687B (zh) * | 2019-08-30 | 2022-07-19 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 数据处理方法、装置以及电子设备 |
CN112700636B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-04-29 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 用于更新信息的方法和装置 |
CN112700636A (zh) * | 2019-10-21 | 2021-04-23 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 用于更新信息的方法和装置 |
US11348465B2 (en) | 2019-10-21 | 2022-05-31 | Baidu Online Network Technology (Beijing) Co., Ltd. | Method and apparatus for updating information |
CN110969870A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-07 | 天津阿备默机器人科技有限公司 | 一种多主机构架的agv控制系统及其实现方法 |
CN111508244A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-08-07 | 北京主线科技有限公司 | 无信号灯路口控制无人驾驶车辆行驶的方法及装置 |
CN112102641A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-18 | 上海指象智能科技有限公司 | 一种基于红外通讯的agv调度方法 |
CN113268817A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-17 | 上海交通大学 | 基于动态优先级的路口自主车辆调度与控制方法 |
CN113268817B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-11-01 | 上海交通大学 | 基于动态优先级的路口自主车辆调度与控制方法 |
CN114170844A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-11 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | 多辆agv同场运行情况下的防碰撞方法 |
CN114170844B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-04-25 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | 多辆agv同场运行情况下的防碰撞方法 |
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