CN110909903A - 一种分拣中心选择倾倒格口的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了分拣中心选择自动小车行驶路径的方法和装置，根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；当判断有阻碍事件发生，根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口；根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。由于分拣中心根据实时动态调整选择新的倾倒格口，而不是静态固定地按照事先分配的格口行驶路径，因此可以使得自动小车尽量避免“拥堵”和“冲突”，提高分拣工作效率。

Description

一种分拣中心选择倾倒格口的方法和装置

技术领域

本申请涉及物流智能分拣技术领域，特别涉及一种分拣中心选择自动小车行驶路径的方法和装置。

背景技术

随着经济的发展，电子商务迅速崛起，网上购物逐渐成为人们主流的消费模式。网上购物模式带动了一大批快递企业的发展，但也对传统的仓储物流带来了挑战。面对海量的快递包裹任务，为了减少人力成本，提高分拣效率和准确度，目前已经出现利用智能化的分拣中心。在智能化的分拣中心里，大量的自动小车从不同的上包台出发，将包裹投递倾倒于格口，完成分拣任务。

发明人在大量的工作中发现，在自动小车数量比较多的情况下，常常会出现某些事先无法确定的“阻碍事件”，比如路经拥堵、倾倒格口冲突等等，阻碍了自动小车顺利达到目的格口。而现有的分拣技术通常是为自动小车事先计算行驶路经，自动小车只能按照该静态固定的路经行驶，面对“阻碍事件”则是素手无策。

发明内容

本申请实施例提供一种分拣中心选择自动小车行驶路径的方法，以克服在发生阻碍事件情况下带来的负面影响。

具体为，一种分拣中心选择自动小车行驶路径的方法，该方法包括：

根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；

当判断有阻碍事件发生，根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口；

根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。

进一步地，所述阻碍事件包括路径拥堵事件和/或格口冲突事件。

进一步地，所述根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口的方法包括：

判断发生路径拥堵事件时，更新已有的路径成本值；

判断发生格口冲突事件时，记录下发生格口冲突事件的倾倒格口；

根据更新后的路径成本值和/或冲突格口记录选择新的倾倒格口。

进一步地，所述判断路径拥堵事件的方法包括：

确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，且区域为拥堵区域。

进一步地，所述更新已有的路径成本值的方法包括：

针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值。

该方法进一步包括：

判断所述拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域。

该方法进一步包括：

针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值。

进一步地，所述判断发生格口冲突事件的方法包括：

根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件。

本发明实施例还提供一种分拣中心选择自动小车行驶路径的装置，以克服在发生阻碍事件情况下带来的负面影响。

具体为：一种分拣中心选择自动小车行驶路径的装置，该装置包括：

路径计算模块，用于根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；且在阻碍事件发生时，根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径；

阻碍识别模块，用于在有阻碍事件发生时根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口，并提供给所述路径计算模块。

进一步地，所述阻碍识别模块包括：

路径拥堵事件识别模块，用于判断是否发生路径拥堵事件，更新已有的路径成本值，并提供给格口选择模块；和/或，

格口冲突事件识别模块，用于判断是否发生格口冲突事件，记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块；

格口选择模块，用于根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口。

进一步地，所述路径拥堵事件识别模块包括：

路径拥堵事件判断子模块，用于确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，且区域为拥堵区域；

更新路径成本值子模块，用于针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块。

进一步地，所述路径拥堵事件判断子模块进一步用于，确定所述拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则判断该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域；

所述更新路径成本值子模块进一步用于，针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块。

进一步地，所述格口冲突事件识别模块包括：

格口冲突事件判断子模块，用于根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件；

格口冲突事件记录子模块，用于记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块。

由此可见，由于分拣中心在判断有阻碍事件发生时，根据实时动态调整选择新的倾倒格口，而不是静态固定地按照事先分配的格口行驶路径，因此可以使得自动小车尽量避免“拥堵”和“冲突”，提高分拣工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例一显示的物流包裹分拣中心工作场所示例。

图2是本发明实施例二的方法流程图。

图3是本发明实施例二的装置结构示意图。

图4是本发明实施例三的方法流程图。

图5是本发明实施例三的装置结构示意图。

图6是图5所述路径拥堵事件识别模块521内部结构示意图。

图7是图5所述格口冲突事件识别模块522内部结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。

图1是本发明实施例一显示的物流包裹分拣中心工作场所示例。如图1所示，分拣中心至少包括控制系统101、上包台102、分拣区103、倾倒格口104以及若干运送包裹的自动小车105。

其中，自动小车105在控制系统101的指挥下，从上包台102取包裹，装载包裹后在分拣区103内行驶，当行驶到某个指定的倾倒格口时，将包裹倾倒于该格口下，反复往复，以完成分拣任务。

为了实现自动准确的分拣，控制系统101会为每一个自动小车分配相应的格口，并指定其需要行驶的路径。

正如在上述提到的，在自动小车数量比较多的情况下，常常会出现某些事先无法确定的“阻碍事件”，阻碍了自动小车顺利达到目的格口。而现有的分拣技术通常是为自动小车事先计算行驶路经，自动小车只能按照该静态固定的路经行驶，面对“阻碍事件”通常无法解决。发明人在长期的研究实验过程中，提出一种动态调整路径的方案，使得自动小车尽量避免“拥堵”和“冲突”，提高分拣工作效率。

图2是本发明实施例二中，分拣中心选择自动小车行驶路径的方法流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤201：根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径。

步骤202：当判断有阻碍事件发生，根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口。

步骤203：根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。

在本实施例中，由于分拣中心的上包台102和倾倒格口104数量比较多，控制系统101可以事先计算出所有上包台102分别到各个倾倒格口104的路径，作为路径的初始值，以节约后续工作计算时间。

如上所述，如果发生路经拥堵和/或倾倒格口冲突的情况，只要两者任意一种情况发生，都会阻碍自动小车顺利到达目的格口。为了表述方便，在发明各实施例中，都将其称为“阻碍事件”。当然，实际应用中，也可能出现其他类型的事件来阻碍自动小车的顺利行驶，也同样可以称为“阻碍事件”，并不限定其具体类型。

图3是本发明实施例二相应的装置结构示意图。如图3所示，该装置包括：

路径计算模块301，用于根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；且在阻碍事件发生时，根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。

阻碍识别模块302，用于在有阻碍事件发生时根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口，并提供给所述路径计算模块301。

也就是说，本实施例先计算初始的行驶路径，此后实时识别是否发生阻碍事件，一旦发生，则立即进行动态调整，根据格口选择策略重新为自动小车分配新的倾倒格口，重新计算行驶路径，以尽量避免阻碍事件带来的负面影响，提高分拣效率。

另外，路径选择算法用于确定自动小车从上包台到倾倒格口的路径，可以采用现有技术实现，也可以在其基础上优化。本实施例中的分拣工作场所是一个矩形场地，按照X轴和Y轴将其均匀划分，以方便路径的记录和指令。格口选择策略可以由应用本实施例方案的用户自行确定。比如，可以设置路经拥堵和倾倒格口冲突的优先级别，或者设置路径拥堵程度的优先级别，或者设置倾倒格口冲突程度的优先级别，也或者同时设置上述优先级别等方式，然后按照这些事先设置的优先级别去选择新的倾倒格口。至于采用哪种具体的选择策略，则由应用本方案技术的用户自行确定，此处不再赘述。

图4是本发明实施例三的方法流程图。如图4所示，该方法包括：

步骤401：根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径。

其中，路径选择算法可以采用现有的Dijkstra算法计算。假设分拣中心有10个上包台和240个倾倒格口，那么就需要计算共2400条从上包台到倾倒格口的最短路径。实际应用中，也可以不采用Dijkstra算法，采用任何计算路径的算法即可。当确定下所有的路径后，还可以根据路径的长短为每一条路径附初始成本值，表示自动小车选择该路径需要的成本高低(比如时间或路程远近等)，以方便后续选择格口。

步骤402：当判断发生路径拥堵事件时，更新已有的路径成本值。

其中，判断路径拥堵事件的方法包括：确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，该区域为拥堵区域。即：可以事先设置一个标准大小的区域，如5*5区域，然后在分拣工作场地所有5*5区域内判断是否发生拥堵。这里假设阈值大小为4，则相当于判断在5*5区域内是否同时有4辆小车，如果是，那么该区域就是一个拥堵区域。此时，更新已有的路径成本值的方法包括：针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值。假如某路径初始的成本值为100，而路径中有2个关键点都位于拥堵区域内。设置一个拥堵成本值为20，那么，该路径更新后的路径成本值应该为100+20+20＝140。当然，这里路径成本值和拥堵成本值的计量仅仅是一个示例，实际可以由应用本发明方案的用户自行确定，只要能反映路径行驶的难易程度即可。本实施例中，为了准确简单表示路径，可以用一系列坐标点来表示路径关键点，这些关键点的连线就可以表示整个路径。

进一步地，随着自动小车的行驶，拥堵区域有可能变得不再拥堵。这种情况下，可根据实际情况解除拥堵。具体方法包括：判断拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域。此后，针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值。假设上述成本值为140的路径所在区域被监测到已经解除拥堵，那么就可以针对位于拥堵区域的2个路径关键点进行调整，140-20-20＝100，该路径成本值重新恢复到100，真实反映了路径的拥堵情况。

无论是判断拥堵还是解除拥堵，本实施例都可实时更新路径成本值，为后续选择倾倒格口进行可靠地准备。

步骤403：判断发生格口冲突事件时，记录下发生格口冲突事件的倾倒格口。

其中，判断发生格口冲突事件的方法包括：根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件。

在初步确定行驶路径后，根据自动小车的行驶速度，可以很容易估计路径需要行驶的时间，从而推断出自动小车到达目的倾倒格口的时间。小车到达目的倾倒格口后，会进行一系列倾倒包裹的操作，然后再离开该格口。在这段时间中，该自动小车会占用该格口，使得其他自动小车无法使用，因此称为格口预占。相应地，该时间段称为自动小车预占时间。

如表一所示：

表一

从表一可以看出，小车1和小车3都预占了倾倒格口1，而小车6和小车7预占了倾倒格口4。假设现在计算出小车5也被分配了倾倒格口，而且按照行驶时间计算出将20:00:01到达，那么小车1预占格口1的预占时间窗口内，小车5也将到达该倾倒格口，从而造成将在倾倒格口1发生冲突事件。此时，需要将格口1将发生冲突的事件记录下来，为后续选择倾倒格口进行可靠地准备。进一步地，自动小车完成倾倒操作之后，还可以将小车对该格口的预占清除。

上述步骤402和步骤403分别描述了如何识别和处理路径拥堵事件，以及如何识别和处理格口冲突事件。实际应用中，其操作并无严格的先后顺序，可以利用不同的线程同时处理，因此本实施例的步骤402和步骤403对先后顺序无限定作用。

步骤404：根据更新后的路径成本值和/或冲突格口记录选择新的倾倒格口。

在实际应用中，可能发生路径拥堵事件，或者发生格口冲突事件，或者两种事件同时发生。不管是哪种情况，都可以制定相应的策略选择新的倾倒格口。

比如可以设置：

1)优先选择无路径拥堵、无格口预占冲突所对应的倾倒格口；

2)选择无路径拥堵或者无格口预占冲突所对应的倾倒格口；

3)如果同时存在路径拥堵和格口预占冲突，则可选择最低的路径成本值所对应的倾倒格口。

上述仅仅是一个格口选择策略的简单示例，具体设置可以由应用本实施例方案的用户自行确定，此处不再赘述。

步骤405：根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。

其中，路径选择算法可以仍然可以采用现有的Dijkstra算法，也可以采用优化的Astar算法计算。本步骤中，由于在考虑了路径拥堵和/或格口冲突的情况重新选择了新的倾倒格口，可以很好地避开路径拥堵和格口冲突所带来的负面影响，最大限度地提高分拣效率。

图5是本发明实施例三对应的装置结构示意图。如图5所示，本实施例三的装置包括路径计算模块51和阻碍识别模块52。

其中，阻碍识别模块52包括：

路径拥堵事件识别模块521，用于判断是否发生路径拥堵事件，更新已有的路径成本值，并提供给格口选择模块523。

格口冲突事件识别模块522，用于判断是否发生格口冲突事件，记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块523。

格口选择模块523，用于根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口。

也就是说，路径计算模块51根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；当路径拥堵事件识别模块521判断出发生路径拥堵事件，则更新已有的路径成本值，并提供给格口选择模块523；当格口冲突事件识别模块522判断出发生格口冲突事件，记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块523；格口选择模块523再根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口。此后，路径计算模块51再根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。这里，路径拥堵事件识别模块521和格口冲突事件识别模块522可以任一单独工作，或者同时工作，都可以算作是阻碍识别。

图6显示了上述路径拥堵事件识别模块521内部结构示意图。如图6所示，所述路径拥堵事件识别模块521包括：

路径拥堵事件判断子模块5211，用于确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，且区域为拥堵区域。进一步地，所述路径拥堵事件判断子模块5211进一步用于，确定所述拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则判断该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域。

更新路径成本值子模块5212，用于针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块523。进一步地，所述更新路径成本值子模块5212进一步用于，针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块。

图7显示了格口冲突事件识别模块522内部结构示意图。如图7所示，所述格口冲突事件识别模块522包括：

格口冲突事件判断子模块5221，用于根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件。

格口冲突事件记录子模块5222，用于记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块。进一步地，当自动小车完成倾倒操作之后，格口冲突事件记录子模块5222还可以将小车对该格口的预占清除。

上述路径拥堵事件识别模块521和格口冲突事件识别模块522可以并列工作，不受对方影响。其结果都是将实际应用中发生的阻碍事件进行识别和监控，并提供给格口选择模块523重新选择格口。

应用本发明上述实施例方案，由于实时监控阻碍事件的发生，当出现阻碍事件时，立即动态进行调整，重新分配倾倒格口，重新确定自动小车的行驶路径，以尽量避免阻碍事件造成的负面影响，提高分拣效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种分拣中心选择自动小车行驶路径的方法，其特征在于，该方法包括：

根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；

当判断有阻碍事件发生，根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口；

根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻碍事件包括路径拥堵事件和/或格口冲突事件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口的方法包括：

判断发生路径拥堵事件时，更新已有的路径成本值；

判断发生格口冲突事件时，记录下发生格口冲突事件的倾倒格口；

根据更新后的路径成本值和/或冲突格口记录选择新的倾倒格口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断路径拥堵事件的方法包括：

确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，且区域为拥堵区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述更新已有的路径成本值的方法包括：

针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

判断所述拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断发生格口冲突事件的方法包括：

根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件。

9.一种分拣中心选择自动小车行驶路径的装置，其特征在于，该装置包括：

路径计算模块，用于根据路径选择算法初步估计自动小车从上包台到倾倒格口的路径；且在阻碍事件发生时，根据所述路径选择算法重新确定自动小车从上包台到新的倾倒格口的路径；

阻碍识别模块，用于在有阻碍事件发生时根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口，并提供给所述路径计算模块。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述阻碍识别模块包括：

路径拥堵事件识别模块，用于判断是否发生路径拥堵事件，更新已有的路径成本值，并提供给格口选择模块；和/或，

格口冲突事件识别模块，用于判断是否发生格口冲突事件，记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块；

格口选择模块，用于根据事先设置的格口选择策略选择新的倾倒格口。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述路径拥堵事件识别模块包括：

路径拥堵事件判断子模块，用于确定在事先设置的标准区域范围内的自动小车数量，如果自动小车数量超过事先设置的阈值，则判断发生了路径拥堵事件，且区域为拥堵区域；

更新路径成本值子模块，用于针对每一个位于所述拥堵区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上增加事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述路径拥堵事件判断子模块进一步用于，确定所述拥堵区域内自动小车数量是否少于所述事先设置的阈值，如果是，则判断该拥堵区域已经解除拥堵，为拥堵解除区域；

所述更新路径成本值子模块进一步用于，针对每一个位于所述拥堵解除区域内的路径关键点，在自动小车已有的路径成本值上减少事先设置的拥堵成本值，并提供给格口选择模块。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述格口冲突事件识别模块包括：

格口冲突事件判断子模块，用于根据自动小车从上包台到倾倒格口的路径计算自动小车到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点，将到达倾倒格口的时间点和离开倾倒格口的时间点之间的时间段设置为该自动小车预占时间；判断在所述自动小车预占时间内是否有其他自动小车达到该倾倒格口，如果有，则判断发生格口冲突事件；

格口冲突事件记录子模块，用于记录发生格口冲突事件的倾倒格口，并提供给格口选择模块。

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