CN110347156A - 一种agv进出岸桥下作业车道的路径优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法及系统，该方法包括：接收AGV作业指令；判断与AGV目标作业位置所处的交互车道相邻的第一通行车道的交通状态，第一入口和第一出口可通行时控制AGV从第一通行车道进出目标作业位置；第一入口和第一出口不可通行时判断第二通行车道的交通状态，第二入口和第二出口可通行，控制AGV从第二通行车道进出目标作业位置；第一入口和第一出口中一个口不可通行，判断第二通行车道的与该口相对应的口的交通状态，如果相对应的口可通行控制AGV从可通行的入口进入目标作业位置且从不同于可通行的入口所在的另一通行车道的出口驶出。用于优化AGV作业车道的路径，提升AGV作业效率。
Description
技术领域
本发明属于自动化码头设计技术领域，具体涉及一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法及系统。
背景技术
集装箱码头前方作业带是指堆场海侧边线至码头前沿线之间的区域，其功能是服务于码头岸桥装卸船作业以及集装箱进出堆场作业，在集装箱码头设计中码头前方作业带的布置极为关键，决定着码头的营运效率。在全自动化集装箱码头的前方作业带中存在自动化岸桥与AGV（Automated Guided Vehicle，自动引导车）直接交互的区域，该区域用于实现该两种设备间集装箱的自动化交接。
现有的自动化集装箱码头，通常为每个自动化岸桥配置7条QCTP（Quay CraneTranspoint，平行于码头岸壁的用于AGV同岸桥进行交互或者穿行的一段固定长度和宽度的区域）车道，如图1所示，其中，1/4/7号三条车道供AGV穿行，2/3/5/6号四条车道供AGV与桥吊进行交互（AGV通常情况下不能直接穿行）。
现有这种QCTP车道的规划方式，在应用中发现，在AGV作业任务派发及时和AGV行驶路径优化的情况下，实际5/6号两个交互车道以及7号穿行车道使用频率较低，在一定程度上造成了资源浪费，且3/5号交互车道的AGV作业完毕都需向4号穿行车道驶出，增加了4号穿行车道的拥挤程度，频繁造成AGV减速运行，降低了AGV作业效率。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，通过改变QCTP作业车道的布局，优化AGV进出岸桥下作业车道的路径，提升AGV在岸桥下的作业效率。
为了解决上述技术问题，本发明所提出如下技术方案予以解决：
一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：接收AGV作业指令；判断与AGV目标作业位置所处的交互车道相邻的第一通行车道的第一入口和第一出口的交通状态，如果第一入口和第一出口均可通行，控制AGV从所述第一通行车道进出AGV目标作业位置；如果第一入口和第一出口均不可通行，判断第二通行车道的第二入口和第二出口的交通状态，如果第二入口和第二出口均可通行，控制AGV从所述第二通行车道进出AGV目标作业位置，如果第二入口和第二出口中至少一个不可通行，控制AGV停止作业；如果第一入口和第一出口中一个口不可通行，判断第二通行车道的与所述一个口相对应的口的交通状态，如果所述相对应的口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述相对应的口可通行，控制AGV从可通行的入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互后，从不同于所述可通行的入口所在的另一通行车道的出口驶出；其中QCTP车道的数量为四条，且最靠近码头的车道和最远离码头的车道为供AGV穿行的通行车道，处于通行车道之间的车道为供AGV交互的交互车道。
如上所述的AGV进出岸桥下作业车道的AGV路径优化方法，其特征在于，如果第一入口可通行且第一出口不可通行，判断第二通行车道的第二出口的交通状态，如果所述第二出口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述第二出口可通行，控制AGV从所述第一入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互，此后从所述第二出口驶出；如果第一入口不可通行且第一出口可通行，判断第二通行车道的第二入口的交通状态，如果所述第二入口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述第二入口可通行，控制AGV从所述第二入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互，此后从所述第一出口驶出。
如上所述的AGV进出岸桥下作业车道的AGV路径优化方法，其特征在于，所述QCTP车道互相平行，且第一通行车道的入口和第二通行车道的入口处于同一侧。
本发明还提供一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统，用于实现如上所述的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，其特征在于，包括：作业指令接收模块，用于接收AGV作业指令；交通状态判断模块，用于判断第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态；控制模块，用于接收第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态，控制AGV停止作业或完成与桥吊的交互。
如上所述的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统，其特征在于，所述QCTP车道互相平行，且第一通行车道的入口和第二通行车道的入口处于同一侧。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：本发明涉及四条QCTP车道，缩短码头前方作业带距离，降低码头地基等基础建设成本；且本发明根据判断通行车道的交通状态以及AGV目标作业位置所在的交互车道，控制实现AGV车流有序行驶，避免在某个车道上拥堵，并且选择可通行的较短路径实现AGV与桥吊的交互，加快AGV循环效率，提升AGV在岸桥下的作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术中岸桥QCTP车道规划示意图；
图2为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法的流程图；
图3为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第一种路线示意图；
图4为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第二种路线示意图；
图5为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第三种路线示意图；
图6为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第四种路线示意图；
图7为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第五种路线示意图；
图8为本发明提出的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中AGV在QCTP车道中行驶的第六种路线示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了在不影响码头生产作业效率的情况下，将原7条QCTP车道减少到四条QCTP车道，缩短码头前方作业带距离，降低码头地基等基础建设成本，有助于自动化岸桥设备结构优化，并且通过优化AGV进出岸桥下QCTP车道的路径，选择可通行的较短路径实现AGV与桥吊的交互，保证AGV有序通行的同时提升AGV作业效率。
请参见图1，本发明提出一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，图1示出路径优化方法的一种实施例。在本实施例中，为每个自动化岸桥配置四条QCTP车道，即1/2/3/4车道，并分别配置四条QCTP车道的属性，1/4车道为供AGV穿行的通行车道，2/3车道为AGV与桥吊交互作业的交互车道，在交互车道上AGV不能直接穿行。如图3至图8所示，本实施例中四条QCTP车道是平行的，且1/4通行车道的入口处于同一侧，而出口处于另一侧。
下面结合图3至图8描述图2中所示出的路径优化方法。首先，AGV接收作业指令，具体地，该作业指令由TOS（Terminal Operation System，码头操作系统）下发，由ECS（Equipment Control System，设备控制系统）执行，且该作业指令中至少包括执行作业指令的目标AGV编号、有待作业的岸桥编号等。在AGV接收到作业指令后，通过如下步骤控制AGV的作业。
如图3至图8所示，1/4通行车道的交通状态包括完全可通行、不完全可通行以及不可通行三种情况，1/4通行车道完全可通行包括入口处可通行（即在从左至右的左右行车方向上，入口相对于AGV目标作业位置靠左）且出口（即在从左至右的左右行车方向上，出口相对于AGV目标作业位置靠右）处可通行；1/4通行车道不完全通行包括入口处可通行且出口处不可通行以及入口处不可通行且出口处可通行；1/4通行车道不可通信包括入口处和出口处均不可通行。
判断与AGV目标作业位置所在的交互车道的通行车道的交通状态，包括入口处的交通状态和出口处的交通状态。
具体地，如果与AGV目标作业位置所在的交互车道的通行车道完全通行，此种情况称为一般流程，此时从该通行车道内进入交互车道并在交互完成后从该通行车道驶出，具体地，如图3所示，如果当前AGV目标作业位置位于2交互车道上，且1通行车道完全可通行，控制AGV从1通行车道的入口进入2交互车道，并在交互完成后，从1通行车道的出口驶出；如图3中虚线部分所示，如果当前AGV目标作业位置位于3交互车道上，且4通行车道完全可通行，控制AGV从4通行车道的入口进入3交互车道，并在交互完成后，从4通行车道的出口驶出。一般流程选择进入交互车道和驶出交互车道的最短距离，即选择与交互车道相邻的通行车道进出，缩短AGV作业路径，提升AGV作业效率。
如果与AGV目标作业位置所在的交互车道的通行车道不可通行，判断另一通行车道的交通状态，也包括三种状态：入口可通行且出口可通行、入口和出口中一个可通行以及入口和出口两者均不可通行。如图4所示，1通行车道不可通行，4通行车道的入口和出口均可通行，此时AGV从4通行车道的入口斜进入2交互车道并在交互完成后从4通行车道的出口驶出。此外，在4通行车道的入口和出口中至少一个不可通行时，AGV都无法进入AGV目标交互位置实现交互，此时控制AGV停止作业。当然，在4通行车道的入口和出口均可通行，且AGV目标作业位置位于3交互车道上时，优先选择一般流程，即AGV从4通行车道的入口斜进入3交互车道并在交互完成后从4通行车道的出口驶出。
如果与AGV目标作业位置所在的交互车道的通行车道不完全通行，包括入口不通行和出口不通行两种情况，这种情况下需要结合当前通行车道的不可用位置以及另一通道的可用位置判定AGV是否可以进入AGV目标交互位置进行交互。
如果1通行车道的入口和出口中一个口不可通行，判断4通行车道的与该一个口相对应的口的交通状态（包括可通行和不可通行两种情况），如果该相对应的口不可通行，表示AGV要么无法进入AGV目标作业区域，要么交互完成后无法驶出，此时应控制AGV停止作业。如果该相对应的口可通行，控制AGV从可通行的入口进入，并在交互车道上与桥吊交互后，从不同于该可通行的入口所在的另一通行车道的出口驶出，上述描述的情况包括两种情况，结合图5和图6进行说明，如图5所示，1通行车道的入口不可通行且出口可通行，如果与1通行车道的入口对应的4通行车道的入口可通行，AGV从4通行车道的入口斜进入AGV目标作业位置，且在交互完成后从1通行车道的出口驶出，这种情况下，选择与AGV目标作业位置相邻的1通行车道的入口进入而不从4通行车道的入口进入，缩短AGV路径长度，提升AGV循环效率及作业效率；如果与1通行车道的出口对应的4通行车道的出口可通行，AGV从1通行车道的入口斜进入AGV目标作业位置，且在交互完成后从4通行车道的出口驶出，这种情况下，选择与AGV目标作业位置相邻的1通行车道的入口进入而不从4通行车道的入口进入，缩短AGV路径长度，提升AGV循环效率及作业效率。由于1通行车道和4通行车道都是AGV可穿行车道，图7示出的AGV路径规划类似于图6中AGV路径规划，图8示出的AGV路径规划类似于图5中AGV路径规划，在此不做赘述。
本发明还涉及一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统，包括：作业指令接收模块，用于接收AGV作业指令；交通状态判断模块，用于判断第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态；控制模块，用于接收第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态，控制AGV停止作业或完成与桥吊的交互。该系统实现AGV进出岸桥下作业车道的路径优化，具体的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统的优化方式已经在上述AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法中详述，在此不做赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收AGV作业指令；
判断与AGV目标作业位置所处的交互车道相邻的第一通行车道的第一入口和第一出口的交通状态，
如果第一入口和第一出口均可通行，控制AGV从所述第一通行车道进出AGV目标作业位置；
如果第一入口和第一出口均不可通行，判断第二通行车道的第二入口和第二出口的交通状态，如果第二入口和第二出口均可通行，控制AGV从所述第二通行车道进出AGV目标作业位置，如果第二入口和第二出口中至少一个不可通行，控制AGV停止作业；
如果第一入口和第一出口中一个口不可通行，判断第二通行车道的与所述一个口相对应的口的交通状态，如果所述相对应的口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述相对应的口可通行，控制AGV从可通行的入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互后，从不同于所述可通行的入口所在的另一通行车道的出口驶出；
其中QCTP车道的数量为四条，且最靠近码头的车道和最远离码头的车道为供AGV穿行的通行车道，处于通行车道之间的车道为供AGV交互的交互车道。
2.根据权利要求1所述的AGV进出岸桥下作业车道的AGV路径优化方法，其特征在于，
如果第一入口可通行且第一出口不可通行，判断第二通行车道的第二出口的交通状态，如果所述第二出口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述第二出口可通行，控制AGV从所述第一入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互，此后从所述第二出口驶出；
如果第一入口不可通行且第一出口可通行，判断第二通行车道的第二入口的交通状态，如果所述第二入口不可通行，控制AGV停止作业，如果所述第二入口可通行，控制AGV从所述第二入口进入，并在所述交互车道上与桥吊交互，此后从所述第一出口驶出。
3.根据权利要求1所述的AGV进出岸桥下作业车道的AGV路径优化方法，其特征在于，所述QCTP车道互相平行，且第一通行车道的入口和第二通行车道的入口处于同一侧。
4.一种AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统，用于实现权利要求1至3中任一项所述的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化方法，其特征在于，包括：
作业指令接收模块，用于接收AGV作业指令；
交通状态判断模块，用于判断第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态；
控制模块，用于接收第一通行车道的入口和出口以及第二通行车道的入口和出口的交通状态，控制AGV停止作业或完成与桥吊的交互。
5.根据权利要求4所述的AGV进出岸桥下作业车道的路径优化系统，其特征在于，所述QCTP车道互相平行，且第一通行车道的入口和第二通行车道的入口处于同一侧。
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| CN110347156B (zh) | 2022-07-19 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.12 Jingba Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province Applicant after: QINGDAO PORT INTERNATIONAL Co.,Ltd. Applicant after: QINGDAO NEW QIANWAN CONTAINER TERMINAL Co.,Ltd. Address before: No.7 Ganghua Road, Shibei District, Qingdao, Shandong Province Applicant before: QINGDAO PORT INTERNATIONAL Co.,Ltd. Applicant before: QINGDAO NEW QIANWAN CONTAINER TERMINAL Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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