CN109164798A - 一种agv小车运输过程中的智能化交通管制调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统；区域划分模块用于将工作区划分为m个检测区域并设置停靠点；任务规整模块用于将工作区内每一个AGV小车的每一个运输任务与对应AGV小车的实时位置关联并存储；信息整合模块用于获取每一个AGV小车的运输路径长度，并分别统计每一个检测区域内AGV小车的运输任务总数；交管调控模块用于基于AGV小车运输路径长度以及其所在检测区域内的运输任务总数制定权重系数计算出的通行优先系数选择需要让行的AGV小车进入停靠点。本发明提结合AGV小车自身状态和外界环境两方面对工作区内的交通秩序进行调控和管制，维持工作区内的稳定通行环境以及每一个AGV小车的顺畅通行状态。
Description
技术领域
本发明涉及AGV小车交通管制技术领域，尤其涉及一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统。
背景技术
AGV指装备有电磁或光学等自动导引装置、能够沿规定的导引路径行驶、具有安全保护以及各种移载功能的运输车、工业应用中不需驾驶员的搬运车。一般地，通过计算机控制AGV的行进，并利用电磁轨道来设置行进路线，其中电磁轨道贴于地板上。AGV与步行、爬行或其它非轮式的移动机器人相比具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。然而，虽然现有技术中已经存在多种AGV的控制方法，但这些方法较为复杂且效率较低。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统。
本发明提出的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，包括：
区域划分模块，用于将工作区划分为m个检测区域，并在每一个检测区域内设置停靠点；
任务规整模块，用于接收发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务，并将每一个运输任务与对应AGV小车的实时位置关联并存储；
信息整合模块，用于基于每一个检测区域内AGV小车的运输任务获取每一个AGV小车的运输路径长度，并分别统计每一个检测区域内AGV小车的运输任务总数；
交管调控模块，用于在任意两个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，分别基于上述两个AGV小车的运输路径长度以及上述两个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数制定权重系数计算出上述两个AGV小车的通行优先系数，并根据所述通行优先系数选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点。
优选地，所述任务规整模块中，发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务具体包括：运输出发地和运输目的地。
优选地，所述任务规整模块中，每一个AGV小车的实时位置为该AGV小车当前所在检测区域的实际位置。
优选地，所述信息整合模块具体用于：
根据每一个检测区域内AGV小车的运输任务中的运输出发地和运输目的地计算每一个AGV小车的运输路径长度；
分别获取每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务总数，并将该运输任务总数与每一个检测区域的编号关联并存储。
优选地，所述交管调控模块具体用于：
设定权重系数a、b；
在第p个AGV小车与第q个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，获取第p个AGV小车的运输路径长度，记为Sp、第p个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tp、第q个AGV小车的运输路径长度，记为Sq、第q个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tq；
根据公式分别计算出第p个AGV小车的通行优先系数，记为Fp、第q个AGV小车的通行优先系数，记为Fq；
Fp＝aSp+bTp，Fq＝aSq+bTq；
比较Fp与Fq的大小，并根据比较结果选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点：
若Fp>Fq，调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp<Fq，调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp＝Fq，进一步比较第p个AGV小车的运输路径长度Sp与第q个AGV小车的运输路径长度Sq的大小：
若Sp>Sq，调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，若Sp<Sq，调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，若Sp＝Sq，调控第p个AGV小车和第q个AGV小车均不进入停靠点；
其中，0<a<1，0<b<1。
优选地，所述区域划分模块中，每一个检测区域内设置的停靠点的个数为一个或多个。
优选地，当某一个检测区域内设置的停靠点的个数为多个时，交管调控模块调控AGV小车进入该检测区域内最近的停靠点。
本发明提出的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，从每一个AGV小车自身运输任务的特点以及其所在区域内的交通繁杂性两个方面进行考虑，结合AGV小车自身状态和外界环境两方面对工作区内的交通秩序进行调控和管制，维持工作区内的稳定通行环境以及每一个AGV小车的顺畅通行状态。具体地：本发明首先将工作区划分为多个小区域，通过缩小检测区域的大小来扩大对每一个小区域内AGV小车实际状态检测的精度；然后基于每一个检测区域内每一个AGV小车的运输任务获取其运输路径长度以及每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务总数，采集单个AGV小车的运输路径长度能够对每一个AGV小车的运输状态进行确定，采集每一个检测区域内的运输任务总数能够对单个检测区域内AGV小车的持续运行时间和任务紧急性进行初步判断；最后结合每一个AGV小车的运输路径长度和其所在检测区域内的运输任务总数来进一步判断每一个AGV小车运行的紧急性、效率以及其所在区域内的交通拥堵概率，再基于判断结果来选择需要停靠让行的AGV小车，不仅能够降低运输路径较长的AGV小车的等待时间，提高其运行效率，而且能够防止增加某一个运输任务繁多的检测区域内的AGV小车的等待时间，以缩短其运行周期，加速该AGV小车离开上述运输任务繁多的检测区域的时间，避免造成该检测区域内交通的堵塞，全面确保工作区内交通秩序的稳定性以及提高工作区内AGV小车的运行效率。
附图说明
图1为一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统。
参照图1，本发明提出的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，包括：
区域划分模块，用于将工作区划分为m个检测区域，并在每一个检测区域内设置停靠点；
任务规整模块，用于接收发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务，并将每一个运输任务与对应AGV小车的实时位置关联并存储；
本实施方式中，发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务具体包括：运输出发地和运输目的地；
采集上述两个参数有利于后续步骤中对每一个AGV小车的运输路径长度进行直接且准确的确定。
每一个AGV小车的实时位置为该AGV小车当前所在检测区域的实际位置，将每一个AGV小车所在检测区域的实际位置作为其的实时位置，方便后续步骤中对每一个检测区域内所有AGV小车蕴含的运输任务的总数进行确定。
信息整合模块，用于基于每一个检测区域内AGV小车的运输任务获取每一个AGV小车的运输路径长度，并分别统计每一个检测区域内AGV小车的运输任务总数；
本实施方式中，所述信息整合模块具体用于：
根据每一个检测区域内AGV小车的运输任务中的运输出发地和运输目的地计算每一个AGV小车的运输路径长度；以直接且精确地对每一个AGV小车的运输路径长度进行确定，有利于提高后续分析过程的有效性；
分别获取每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务总数，并将该运输任务总数与每一个检测区域的编号关联并存储，统计每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务的数量，能够对该检测区域内交通的拥堵概率进行初步判断，即当该检测区域内运输任务个数大时，表明该检测区域内的AGV小车在运输轨道上循环往复的次数较多，此种情况下，该检测区域内交通可能会造成拥堵；通过采集每一个检测区域内运输任务总数能够为后续步骤中制定停靠让行策略提供稳定的参考依据，防止任一个检测区域内交通秩序的恶化。
交管调控模块，用于在任意两个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，分别基于上述两个AGV小车的运输路径长度以及上述两个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数制定权重系数计算出上述两个AGV小车的通行优先系数，并根据所述通行优先系数选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点。
本实施方式中，所述交管调控模块具体用于：
设定权重系数a、b；
在第p个AGV小车与第q个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，为防止第p个AGV小车与第q个AGV小车发生碰撞或剐蹭的可能，则基于两个AGV小车的自身运输状态和外界环境制定停靠让行策略，即获取第p个AGV小车的运输路径长度，记为Sp、第p个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tp、第q个AGV小车的运输路径长度，记为Sq、第q个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tq；
根据公式分别计算出第p个AGV小车的通行优先系数，记为Fp、第q个AGV小车的通行优先系数，记为Fq；
Fp＝aSp+bTp，Fq＝aSq+bTq；
利用AGV小车的运输路径长度和其所在检测区域内的运输任务总数来制定每一个AGV小车的通行优先系数，能够在任意两个AGV小车相遇前选择出需要停靠让行的AGV小车，避免不安全情况的发生，保证工作区内交通秩序的稳定性；
然后比较Fp与Fq的大小，并根据比较结果选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点：
若Fp>Fq，表明第p个AGV小车具有较高的通行优先系数，则调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp<Fq，表明第q个AGV小车具有较高的通行优先系数，则调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp＝Fq，此时无法通过通行优先系数来选择需要停靠让行的AGV小车，则进一步比较第p个AGV小车的运输路径长度Sp与第q个AGV小车的运输路径长度Sq的大小：
若Sp>Sq，为避免运输路径长度较长的第p个AGV小车的运行时间进一步增长，则调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，若Sp<Sq，表明第q个AGV小车较第p个AGV小车需要花更长的时间才能完成此次运输任务，则调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，避免第q个AGV小车运行时间持续增加，若Sp＝Sq，表明第p个AGV小车和第q个AGV小车在当前配速、当前轨道上继续运行发生安全事故的可能性较小，为保证两个AGV小车的运行效率，则调控第p个AGV小车和第q个AGV小车均不进入停靠点；
其中，0<a<1，0<b<1。
在进一步的实施例中，所述区域划分模块中，每一个检测区域内设置的停靠点的个数为一个或多个；对应地，当某一个检测区域内设置的停靠点的个数为多个时，交管调控模块调控AGV小车进入该检测区域内最近的停靠点，缩短AGV小车从当前位置移动到停靠点的运行时间，以促进该AGV小车运行效率的提高。
本实施方式提出的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，从每一个AGV小车自身运输任务的特点以及其所在区域内的交通繁杂性两个方面进行考虑，结合AGV小车自身状态和外界环境两方面对工作区内的交通秩序进行调控和管制，维持工作区内的稳定通行环境以及每一个AGV小车的顺畅通行状态。具体地：本实施方式首先将工作区划分为多个小区域，通过缩小检测区域的大小来扩大对每一个小区域内AGV小车实际状态检测的精度；然后基于每一个检测区域内每一个AGV小车的运输任务获取其运输路径长度以及每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务总数，采集单个AGV小车的运输路径长度能够对每一个AGV小车的运输状态进行确定，采集每一个检测区域内的运输任务总数能够对单个检测区域内AGV小车的持续运行时间和任务紧急性进行初步判断；最后结合每一个AGV小车的运输路径长度和其所在检测区域内的运输任务总数来进一步判断每一个AGV小车运行的紧急性、效率以及其所在区域内的交通拥堵概率，再基于判断结果来选择需要停靠让行的AGV小车，不仅能够降低运输路径较长的AGV小车的等待时间，提高其运行效率，而且能够防止增加某一个运输任务繁多的检测区域内的AGV小车的等待时间，以缩短其运行周期，加速该AGV小车离开上述运输任务繁多的检测区域的时间，避免造成该检测区域内交通的堵塞，全面确保工作区内交通秩序的稳定性以及提高工作区内AGV小车的运行效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，包括：
区域划分模块，用于将工作区划分为m个检测区域，并在每一个检测区域内设置停靠点；
任务规整模块，用于接收发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务，并将每一个运输任务与对应AGV小车的实时位置关联并存储；
信息整合模块，用于基于每一个检测区域内AGV小车的运输任务获取每一个AGV小车的运输路径长度，并分别统计每一个检测区域内AGV小车的运输任务总数；
交管调控模块，用于在任意两个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，分别基于上述两个AGV小车的运输路径长度以及上述两个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数制定权重系数计算出上述两个AGV小车的通行优先系数，并根据所述通行优先系数选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点。
2.根据权利要求1所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，所述任务规整模块中，发送至工作区内每一个AGV小车的运输任务具体包括：运输出发地和运输目的地。
3.根据权利要求1所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，所述任务规整模块中，每一个AGV小车的实时位置为该AGV小车当前所在检测区域的实际位置。
4.根据权利要求2所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，所述信息整合模块具体用于：
根据每一个检测区域内AGV小车的运输任务中的运输出发地和运输目的地计算每一个AGV小车的运输路径长度；
分别获取每一个检测区域内所有AGV小车的运输任务总数，并将该运输任务总数与每一个检测区域的编号关联并存储。
5.根据权利要求1所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，所述交管调控模块具体用于：
设定权重系数a、b；
在第p个AGV小车与第q个AGV小车之间的直线距离小于预设距离值时，获取第p个AGV小车的运输路径长度，记为Sp、第p个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tp、第q个AGV小车的运输路径长度，记为Sq、第q个AGV小车所在检测区域内的运输任务总数，记为Tq；
根据公式分别计算出第p个AGV小车的通行优先系数，记为Fp、第q个AGV小车的通行优先系数，记为Fq；
Fp＝aSp+bTp，Fq＝aSq+bTq；
比较Fp与Fq的大小，并根据比较结果选择需要让行的AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点：
若Fp>Fq，调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp<Fq，调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点；
若Fp＝Fq，进一步比较第p个AGV小车的运输路径长度Sp与第q个AGV小车的运输路径长度Sq的大小：
若Sp>Sq，调控第q个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，若Sp<Sq，调控第p个AGV小车进入其所在检测区域内的停靠点，若Sp＝Sq，调控第p个AGV小车和第q个AGV小车均不进入停靠点；
其中，0<a<1，0<b<1。
6.根据权利要求5所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，所述区域划分模块中，每一个检测区域内设置的停靠点的个数为一个或多个。
7.根据权利要求6所述的AGV小车运输过程中的智能化交通管制调控系统，其特征在于，当某一个检测区域内设置的停靠点的个数为多个时，交管调控模块调控AGV小车进入该检测区域内最近的停靠点。
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