CN112884261A

CN112884261A - 一种agv调度方法和装置

Info

Publication number: CN112884261A
Application number: CN201911201324.0A
Authority: CN
Inventors: 缪松华
Original assignee: Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-06-01
Also published as: WO2021104524A1

Abstract

本发明提供了一种AGV调度方法和装置，应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，该系统还包括AGV和仓库；技术方案为：从空闲AGV和待搬运任务的多种拟匹配结果中选择搬运总代价最小的拟匹配结果，将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各分派结果与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，之后，将每一配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。本发明能够降低可移动载具搬运系统的搬运代价。

Description

一种AGV调度方法和装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及一种可移动载具搬运系统中的无人搬运车(Automated Guided Vehicle，AGV)调度方法和装置。

背景技术

基于AGV的可移动载具搬运系统中，包括搬运服务器、工作台、可移动载具(例如货架)和AGV。在该搬运系统中，搬运服务器负责分配任务给AGV，调度该AGV搬运指定的可移动载具从储位区到工作站，工人在工作台进行物料拣选操作后，再由该AGV将可移动载具送回到储位区。

专利申请CN201710230746.5提供了一种仓库自动化分拣系统及方法，该方法中，将搬运过程分为三部分：从仓库储存区到分拣区的运送，分拣区内的运送，从分拣区到仓库储存区的运送。三个部分分别由不同的AGV小车完成运送，可以解决AGV在工作台前排队等待问题。可以看出，此方案是从避免AGV排队等待而造成AGV资源浪费的角度出发，给出的一种问题解决方案。然而，AGV执行不同的待搬运任务时，搬运代价是不同的，而此方案并未从AGV执行待搬运任务的搬运代价的角度考虑，给出能够降低搬运系统的搬运代价的解决方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种AGV调度方法和装置，能够降低搬运系统的搬运代价。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种AGV调度方法，应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；该方法包括：

对所述可移动载具搬运系统中I个当前空闲AGV和J个待搬运任务进行不同的拟匹配，得到不同的拟匹配结果，每一拟匹配结果中包括k个当前空闲AGV i与对应的待搬运任务j的拟分派结果；其中，I、J分别为大于或等于1的自然数，k为I和J中的最小值；

对每一拟匹配结果，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，累加所述各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，得到该拟匹配结果的搬运总代价；

确定搬运总代价最小的拟匹配结果；

将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对；

对每一配对结果，将该配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。

一种AGV调度装置，应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；该装置包括：

拟匹配单元，用于对所述可移动载具搬运系统中I个当前空闲AGV和J个待搬运任务进行不同的拟匹配，得到不同的拟匹配结果，每一拟匹配结果中包括k个当前空闲AGV i与对应的待搬运任务j的拟分派结果；其中，I、J分别为大于或等于1的自然数，k为I和J中的最小值；

计算单元，用于对每一拟匹配结果，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，累加所述各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，得到该拟匹配结果的搬运总代价；

确定单元，用于确定搬运总代价最小的拟匹配结果；

配对单元，用于将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对；

任务处理单元，用于对每一配对结果，将该配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。

一种电子设备，包括处理器、以及与所述处理器通过总线相连的非瞬时计算机可读存储介质；所述非瞬时计算机可读存储介质存储有可被所述处理器执行的指令；所述处理器执行所述指令时实现上述AGV调度方法。

一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如上述AGV调度方法中的步骤。

由上面的技术方案可知，本发明中，从空闲AGV和待搬运任务的多种拟匹配结果中选择搬运代价最小的拟匹配结果，将该拟匹配结果中的各分派结果与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，之后，将每一配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。可以看出，由于在任务分派时选择了搬运单价最小的空闲AGV和待搬运任务的拟匹配结果，基于此拟匹配结果执行后续的与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，从而使得各配对结果中的待搬运任务被转换为子任务执行时，可以达到以较低的的搬运代价实现可移动载具的搬运的目的。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1是本发明实施例可移动载具搬运系统的架构示意图；

图2是本发明实施例AGV调度方法流程图；

图3是本发明实施例提供的可移动载具搬移场景示例图；

图4a至图4d是本发明实施例可移动载具搬移结果示意图；

图5是本发明实施例AGV调度装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

参见图1，图1是本发明实施例可移动载具搬运系统的架构示意图，如图1所示，可移动载具搬运系统包括：搬运服务器、AGV和仓库；其中，仓库中包括工作台、暂存区、及储位区。

本发明实施例中，将可移动载具的搬运过程分为从储位区到工作台和从工作台到储位区两个搬运过程。其中，对于可移动载具从储位区到工作台的搬运过程，利用可移动载具搬运系统中配置的多个暂存区以及任务分派时的搬运代价计算实现优化；对于可移动载具从工作台到储位区的搬运过程，则是通过提前调度空闲AGV到达即将完成拣货任务的工作台前等待来实现优化。

以下结合图1所示可移动载具搬运系统，对可移动载具搬运过程的优化进行具体介绍：

一、从储位区到工作台的可移动载具搬运过程优化：

本发明实施例中，对于从储位区到工作台的可移动载具搬运过程的优化，主要是利用暂存区实现，其主要思想是：在工作台空闲时，调度空闲AGV搬运可移动载具到工作台进行补货，使工作台不空闲；而在工作台不空闲时，则调度空闲AGV将可移动载具搬运到暂存区进行暂存区填满，以便工作台再次空闲时，可以从暂存区搬运可移动载具到工作台，由于暂存区距离工作台更近，因此可以使得工作台可以更快的得到补货，保证工作台不会空闲过久。无论是对工作台补货，还是对暂存区填满，都基于搬运代价考虑，找到搬运代价最小的AGV与待搬运任务的分派方案，从而使得可以以较小的搬运代价完成整个搬运过程。

参见图2，图2是本发明实施例AGV调度方法流程图，该方法应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；如图2所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤201、对所述可移动载具搬运系统中I个当前空闲AGV和J个待搬运任务进行不同的拟匹配，得到不同的拟匹配结果，每一拟匹配结果中包括k个当前空闲AGV i与对应的待搬运任务j的拟分派结果；其中，I、J分别为大于或等于1的自然数，k为I和J中的最小值。

本发明实施例中，当所述可移动载具搬运系统中存在空闲AGV和待搬运任务时，可以对当前空闲AGV和待搬运任务进行多次不同的拟匹配，每次拟匹配可以得到一个拟匹配结果，可以进行不同的拟匹配的最大次数Num(即要穷举所有拟匹配结果需要进行不同的拟匹配次数)可采用以下公式确定：

步骤202、对每一拟匹配结果，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，累加所述各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，得到该拟匹配结果的搬运总代价。

本发明实施例中，提出搬运代价的概念。搬运代价是指调度某一AGV执行某一待搬运任务所需要付出的代价，本发明实施例中，可以根据待搬运任务的搬运路程和/或待搬运任务的下发时长确定，其中，待搬运任务的搬运路程与搬运代价成正比，待搬运任务的下发时长与搬运代价成反比。这里，待搬运任务的搬运路程是AGV与待搬运任务指示的可移动载具之间的距离和该可移动载具与该搬运任务的目标工作台之间的距离之和。待搬运任务的下发时长是待搬运任务的下发时间与当前时间的差值。需要说明的是，待搬运任务是由任务生成设备直接或通过中间设备间接下发到搬运服务器的，下发到搬运服务器的时间就是待搬运任务的下发时间，当将待搬运任务拟分配给某个当前空闲AGV后，计算该当前空闲AGV执行该待搬运任务的搬运代价的时间就是当前时间。

本步骤202中，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，具体包括：

按照该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程与搬运代价成正比的原则、和/或各当前空闲AGV拟分派的待搬运任务的下发时长与搬运代价成反比的原则，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价；其中，各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程为：该当前空闲AGV与拟分派的待搬运任务指示的可移动载具之间的距离和该可移动载具与拟分派的待搬运任务的目标工作台之间的距离之和。各当前空闲AGV拟分派的待搬运任务的下发时长是：该拟分派的待搬运任务下发到可移动载具搬运系统的时间与当前时间的时间差。

步骤203、确定搬运总代价最小的拟匹配结果。

在计算出所有拟匹配结果的搬运总代价之后，可以确定其中搬运总代价最小的拟匹配结果。

步骤204、将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对。

本发明实施例中，所述目标位置为工作台和/或暂存区。

本发明实施例中，将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对的原则是：存在工作状态为空闲状态的工作台时，将工作状态为空闲状态的工作日作为目标位置，与各拟分派结果进行配对；不存在工作状态为空闲状态的工作台，或者存在工作状态为空闲状态的工作台但各拟分派结果中的待搬运任务的目标工作台均不是该工作台，则将工作状态为空闲状态的暂存区与各拟分派结果进行配对。

本发明实施例中，所述将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，具体包括：

S11、按照所述各拟分派结果中的待搬运任务的目标工作台对所述各拟分派结果进行划分；

S12_1、如果所述可移动载具搬运系统中存在当前工作状态为空闲状态的工作台，则对每一当前工作状态为空闲状态的工作台，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间，将预计到达时间最短的拟分派结果与该当前工作状态为空闲状态的工作台配对；

S12_2、如果所述可移动载具搬运系统中不存在当前工作状态为空闲状态的工作台，或者存在当前工作状态为空闲状态的工作台但不存在划分到该工作台的拟分派结果，则若存在当前工作状态为空闲状态的暂存区，则为每一工作台分配当前工作状态为空闲状态的暂存区，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于每一暂存区的预计到达时间，按照分配给该工作台的暂存区与该工作台的距离从近到远的顺序，依次为每个暂存区选择一个尚未配对的预计到达时间最短的拟分派结果进行配对。

上述步骤S12_1和S12_2是并列步骤，无先后顺序，基于当前工作状态为空闲状态的工作台和划分到各工作台的拟分派结果的具体情况确定执行哪个步骤。

本发明实施例中，提出了预计到达时间的概念。预计到达时间是指对调度某个AGV将一个可移动载具搬运到某一位置点所需要花费的时间的预测，可以采用公式

计算得到，其中ETA即预计到达时间，d₁表示AGV与可移动载具之间的距离，d₂表示可移动载具与该位置点之间的距离，v表示AGV的行驶速度(本发明中可以用所有AGV的平均行驶速度表示v值，可以预先设定)。

基于上述对预计到达时间的定义可知：

上述步骤S12_1中，所述计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间的具体方法如下：

计算该拟分派结果中的AGV与该拟分派结果中的待搬运任务指示的可移动载具的距离和该可移动载具与该工作台的距离之和，将该距离之和与AGV的行驶速度的商确定为该拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间；

上述步骤S12_2中，所述计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于每一暂存区的预计到达时间的具体方法如下：

计算该拟分派结果中的AGV与该拟分派结果中的待搬运任务指示的可移动载具的距离和该可移动载具与该暂存区的距离之和，将该距离之和与AGV的行驶速度的商确定为该拟分派结果对应于该暂存区的预计到达时间。

在实际应用中，为每一工作台分配暂存区时，由于暂存区的数量是有限的，因此，需要先确定有多少暂存区可以分配给该工作台，另外，也要挑选与该工作台的较近的暂存区分配给该工作台。

因此，在上述步骤S12_2中，所述为每一工作台分配当前工作状态为空闲状态的暂存区，具体包括：确定可分配给每一工作台的当前工作状态为空闲状态的暂存区数量N，将与该工作台距离最近的N个尚未被分配的工作状态为空闲状态的暂存区分配给该工作台。

其中，所述确定可分配给每一工作台的当前工作状态为空闲状态的暂存区数量N，可具体采用以下步骤：

S12_2_a1、统计搬运总代价最小的拟匹配结果中的拟分派结果总量，并根据各拟分派结果中的待搬运任务的目标工作台确定属于每一工作台的拟分派结果个数；

S12_2_a2_1、如果所述拟分派结果总量不大于当前工作状态为空闲状态的暂存区数量，则确定可分配给每一工作台的工作状态为空闲状态的暂存区数量N为属于该工作台的拟分派结果个数；

S12_2_a2_2、如果所述拟分派结果总量大于当前工作状态为空闲状态的暂存区数量，则按照属于各工作台的拟分派结果个数之间的比例关系，确定可分配给每一工作台的工作状态为空闲状态的暂存区数量N。

上述步骤S12_2_a2_1和S12_2_a2_1是并列的步骤，不分先后顺序，根据所述拟分派结果总量与当前工作状态为空闲状态的暂存区数量的比较结果确定执行哪个步骤。

步骤205、对每一配对结果，将该配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。

步骤204中，将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对的最终目的是：为配对成功的每个拟分派结果指明本次搬运的目标位置，之后，就可以基于此目标位置，可以将该拟分派结果中的待搬运任务按照此目标位置转换成一个子任务(即从待搬运任务指示的可移动载具的当前位置到此目标位置的搬运任务)，并调度该配对结果中的AGV执行此子任务。

在实际应用中，一个完整的待搬运任务是将可移动载具从储位区到工作台。因此，在本发明实施例中，在将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对后，对于任一配对结果如果来说，根据该配对结果中的目标位置是工作台或暂存区，分为以下两种情况：

1)该配对结果中的目标位置是工作台。

此种清况下，将该配对结果中的待搬运任务转换为子任务后，转换后的子任务与待搬运任务实质上是同一任务，因此在调度该配对结果中的AGV执行此子任务之后，整个待搬运任务已执行完毕。

2)该配对结果中的目标位置是暂存区。

此种情况下，将该配对结果中的待搬运任务转换为子任务后，转换后的子任务的目标位置是此暂存区，调度该配对结果中的AGV执行此子任务之后，可移动载具被搬运到暂存区，并未被送达工作台，因此整个待搬运任务并未执行完毕。本发明实施例中，为了最终将这个待搬运任务执行完毕，在调度该配对结果中的AGV执行此子任务之后，还可以进一步将此子任务转换为从该目标位置到该配对结果中的待搬运任务的目标工作台的待搬运任务，转换得到的待搬运任务再次参与和当前空闲AGV的拟匹配。

因此，本步骤205中，所述调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务之后，进一步包括：如果该配对结果中的目标位置是暂存区，则将所述子任务转换为从该目标位置到该配对结果中的待搬运任务的目标工作台的待搬运任务，再次参与和当前空闲AGV的拟匹配。

从上述情况2)的描述可以看出，本发明实施例中，参与和当前空闲AGV的拟匹配的待搬运任务，可能是从储位区到工作台的待搬运任务，也可能是某一从储位区到工作台的待搬运任务被经过多次任务转换后变成的从某一暂存区到工作台的待搬运任务。

本发明实施例中，所述调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务之后，进一步包括：

S21、如果该配对结果中的目标位置是工作台，则若该配对结果中的待搬运任务是从距离该工作台最近的暂存区到该工作台的待搬运任务，则将已分配给该工作台的暂存区按照与该工作台的从近到远的顺序排序，并从排序第二的暂存区开始，依次对排序中的每一暂存区执行以下操作(即步骤S22)：

S22、将该暂存区的前一暂存区作为目标位置，按照该目标位置将从该暂存区到该工作台的待搬运任务转换为一子任务，调度一当前空闲AGV执行该子任务，并在调度完成后，将该子任务转换为从该目标位置到该工作台的待搬运任务，再次参与和当前空闲AGV的拟匹配。

通过以上两个步骤，可以在将距离某工作台最近的暂存区的可移动载具搬运到工作台之后，将需要搬运到该工作台的其它暂存区中的可移动载具向距离该工作台更近的一个暂存区搬移，例如，从距离该工作台从近到远排序，各暂存区依次为x、y、z，则将x中的可移动载具搬运到该工作台后，可以通过以上两个步骤依次将y中的可移动载具搬运到x，z中的可移动载具搬运到y。

以上是对本发明实施例提供的从储位区到工作台的搬运方法的描述。

二、从工作台到储位区的可移动载具搬运过程优化

本发明实施例中，对于从工作台到储位区的可移动载具搬运过程优化，主要通过提前调度空闲AGV等待，工作台完成拣货后即可将可移动载具从工作台搬运回储位区，从使得工作台可以在拣货完成后不需要等待AGV的到来。

本发明实施例中，为了避免完成拣货的可移动载具被放置在工作台上占位，可以提前调度空闲AGV到工作台，等待搬运可移动载具回储位区。具体地，可以预先设置一个时间阈值。当所述可移动载具搬运系统中的任一工作台的剩余拣货时间小于预设时间阈值时，如果存在空闲AGV，则调度距离该工作台最近的空闲AGV到达该工作台等待，并在该工作台的拣货任务完成时，调度已到达该工作台的空闲AGV将该工作台上的可移动载具搬运回储位区，以使该工作台的工作状态从工作状态转变为空闲状态。

在实际应用中，确定该工作台的当前拣货任务完成，可以有多种方法，例如在拣货时间固定的情况下，当该工作台的剩余拣货时间变为0时，确定该工作台的当前拣货任务完成。又如在拣货时间不固定的情况下，可以由工作人员在工作台触发拣货完成通知，搬运服务器接收到拣货完成通知时，确定该工作台的当前拣货任务完成。

基于上述从储位区到工作台的可移动载具搬运过程优化方案(即上述步骤201-205)，工作台的工作状态变为空闲状态后，搬运服务器通过执行步骤201-205为该工作台其补货，从而开启新一轮的拣货。

以上对本发明AGV调度方法进行了原理性说明，下面结合具体的例子对本发明的实施方法进行举例说明：

参见图3，图3是本发明实施例提供的可移动载具搬移场景示例图，如图3所示为一12×12的栅格地图，每个格子的长宽均是1米，灰色格子代表自动化仓库中的储位区，带水平条纹的格子代表工作台，带竖直条纹的格子代表暂存区。且假定满足以下3个条件：

(I)工作台A、B、C的拣货时间分别是5分钟、9分钟、13分钟。其中，距离工作台A较近的暂存区有3个，编号从A1至A3；距离工作台B较近的暂存区有2个，编号从B1至B2；距离工作台C较近的暂存区有2个，编号从C1至C2。假设暂存区与工作台A的距离从近到远排序为：A1、A2、A3、B1、B2、C1、C2；暂存区与工作台B的距离从近到远排序为：B1、B2、A1、A2、A3、C1、C2；暂存区与工作台C的距离从近到远排序为：C1、C2、B2、B1、A3、A2、A1。

(II)有5台AGV小车，编号从1001到1005，平均行驶速度1m/s；

(III)每个工作台的搬运任务量充足。

从图3可以看出，地图上最远的距离约12+12＝24米，据此可以估算AGV在任意两点之间行进时，最长需要0.5分钟左右，因此统一按0.5分钟。并且基于统一0.5分钟行进时长，设定拣货时间阈值为1分钟(即AGV从工作台到达最远的储位并搬运可移动载具返回到工作台需要的最长时间)，当工作台的剩余拣货时间低于该时间阈值时，调度空闲AGV到工作台等待执行从工作台到储位区的可移动载具搬移过程。

基于上述假设条件以及根据上述假设条件设定的拣货时间阈值，在图3所示的场景中实施本发明的方法的过程如下：

(1)初始时，5台AGV空闲，且3个工作台及7个暂存区均为空闲状态。

此时，将5台AGV与待搬运任务进行不同的拟匹配并计算确定搬运总代价最小的拟匹配结果，假设搬运总代价最小的拟匹配结果中，拟分派结果如下：

拟分派结果1：AGV1001与待搬运任务1(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果2：AGV1002与待搬运任务2(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果3：AGV1003与待搬运任务3(目标工作台为工作台B)；

拟分派结果4：AGV1004与待搬运任务4(目标工作台为工作台B)；

拟分派结果5：AGV1005与待搬运任务5(目标工作台为工作台C)。

3个工作台的工作状态为空闲状态，因此，将5个拟分派结果与3个工作台配对：

假设拟分派结果1对应于工作台A的预计到达时间小于拟分派结果2对应于工作台A的预计到达时间，则拟分派结果1与工作台A配对，因此调度AGV1001执行待搬运任务1，将待搬运任务1指示的可移动载具搬运到工作台A；

假设拟分派结果3对应于工作台B的预计到达时间小于拟分派结果4对应于工作台B的预计到达时间，则拟分派结果3与工作台B配对，因此调度AGV1003与待搬运任务3，将待搬运任务3指示的可移动载具搬运到工作台B；

同时，拟分派结果5与工作台C配对，因此还调度AGV1005执行待搬运任务5，将待搬运任务5指示的可移动载具搬运到工作台C。

在调度AGV1001、AGV1003、AGV1005执行待搬运任务之后，AGV1002和AGV1004仍是空闲的，因此，会再次将AGV1002和AGV1004与待搬运任务进行不同的拟匹配，并确定搬运总代价最小的拟匹配结果，假设搬运总代价最小的拟匹配结果中，拟分派结果如下：

拟分派结果2’：AGV1002与待搬运任务2(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果4’：AGV1004与待搬运任务4(目标工作台为工作台B)。

此时不存在空闲工作台，因此，将2个拟分派结果与7个暂存区配对：

拟分派结果2’与暂存区A1配对，因此，将待搬运任务2拆分为从储位区到暂存区A1的子任务，调度AGV1002执行该子任务，最终将待搬运任务2指示的可移动载具搬运到暂存区A1，之后将此子任务转换为从暂存区A1到工作台A的待搬运任务2’(转换得到的待搬运任务2’的下发时间与原待搬运任务2的下发时间相同)；

拟分派结果4’与暂存区B1配对，因此，将待搬运任务4拆分为从储位区到暂存区B1的子任务，调度AGV1004执行该子任务，最终将待搬运任务4指示的可移动载具搬运到暂存区B1，之后将此子任务转换为从暂存区B1到工作台B的待搬运任务4’(转换得到的待搬运任务4’的下发时间与原待搬运任务4的下发时间相同)。

最终搬运结果如图4a所示(工作台和暂存区中的黑色长方形代表可移动载具)。

由于AGV搬运可移动载具的路程不同，搬运完成时间也不同，搬运完成后即成为空闲AGV，因此可以即刻对空闲下来的AGV和待搬运任务再次进行拟匹配。在实际实现时，为了避免频繁执行此拟匹配操作，当空闲AGV小于一定数量时，也可以等待一个预设时间(例如0.1分钟)之后再执行此操作，又或者每隔固定时间(例如1分钟)执行一次此拟匹配操作，本发明对此不做限制。

假设此时的时间为T＝0，且采用每隔1分钟执行一次拟匹配操作，则：

(2)T＝1时，5台AGV均再次成为空闲AGV。

此时不存在工作状态为空闲状态的工作台，因此将5台空闲AGV和待搬运任务进行不用的拟匹配并计算确定搬运总代价最小的拟匹配结果，假设搬运总代价最小的拟匹配结果中，拟分派结果如下：

拟分派结果6：AGV1001与待搬运任务6(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果7：AGV1002与待搬运任务7(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果8：AGV1003与待搬运任务8(目标工作台为工作台B)；

拟分派结果9：AGV1004与待搬运任务9(目标工作台为工作台C)；

拟分派结果10：AGV1005与待搬运任务10(目标工作台为工作台C)。

5个暂存区(A2、A3、B2、C1、C2)的工作状态为空闲状态，因此，将5个拟分派结果与5个暂存区配对：

假设拟分派结果6对应于暂存区A2的预计到达时间小于拟分派结果7对应于暂存区A2的预计到达时间，则：

拟分派结果6与暂存区A2配对，对于拟分派结果6与暂存区A2这一配对结果，将待搬运任务6转换为从储位区到暂存区A2的子任务，调度AGV1001执行此子任务，从而将待搬运任务6指示的可移动载具搬运到暂存区A2，之后，将此子任务转换为从暂存区A2到工作台A的待搬运任务6’(其下发时间与待搬运任务6的下发时间相同)。

拟分派结果7与暂存区A3配对，对于拟分派结果7与暂存区A3这一配对结果，将待搬运任务7转换为从储位区到暂存区A3的子任务，调度AGV1002执行此子任务，从而将待搬运任务7指示的可移动载具搬运到暂存区A3，之后，将此子任务转换为从暂存区A3到工作台A的待搬运任务7’(其下发时间与待搬运任务7的下发时间相同)。

由于拟分派结果8的目标工作台是工作台B，拟分派结果8与暂存区B1配对，对于此配对结果，将待搬运任务8转换为从储位区到暂存区B2的子任务，调度AGV1003执行此子任务，从而将待搬运任务8指示的可移动载具搬运到暂存区B2，之后，将此子任务转换为从暂存区B2到工作台B的待搬运任务8’(其下发时间与待搬运任务8的下发时间相同)。

假设拟分派结果9对应于工作台C1的预计到达时间小于拟分派结果10对应于工作台C1的预计到达时间，则：

拟分派结果9与暂存区C1配对，对于此配对结果，将待搬运任务9转换为从储位区到暂存区C1的子任务，调度AGV1004执行此子任务，从而将待搬运任务9指示的可移动载具搬运到暂存区C1，之后，将此子任务转换为从暂存区C1到工作台C的待搬运任务9’(其下发时间与待搬运任务9的下发时间相同)。

拟分派结果10与暂存区C2配对，对于此配对结果，将待搬运任务10转换为从储位区到暂存区C2的子任务，调度AGV1005执行此子任务，从而将待搬运任务10指示的可移动载具搬运到暂存区C2，之后，将此子任务转换为从暂存区C2到工作台C的待搬运任务10’(其下发时间与待搬运任务10的下发时间相同)。

最终搬运结果如图4b所示(工作台和暂存区中的黑色长方形代表可移动载具)。

(3)T＝2时，5台AGV均为空闲AGV。

此时不存在工作状态为空闲状态的工作台和暂存区，因此，既不需要工作台补货，也不需要填满暂存区，即使将空闲AGV和待搬运任务进行拟匹配，也无法与工作台或暂存区配对，因此不执行拟匹配等操作。

(4)T＝3时，5台AGV仍然为空闲状态。

与T＝2时相同。

(5)T＝4时，工作台A的剩余拣货时间为1，需要调度距离工作台A最近的空闲AGV(假设是AGV1001)到工作台A等待搬运可移动载具回储位区。

(6)T＝5时，工作台A完成拣货，调度AGV1001把可移动载具从工作台A搬运回储位区，具体搬运结果如图4c所示。

AGV1001将可移动载具从工作台搬运回储位区的过程中，工作台A的工作状态变为空闲状态。将剩余4台空闲AGV和待搬运任务进行不同的拟匹配并确定搬运总代价最小的拟匹配结果，假设搬运总代价最小的拟匹配结果中，拟分派结果如下：

拟分派结果11：AGV1002与待搬运任务2’(目标工作台为工作台A)；这里需要说明的是，待搬运任务2’无论是从搬运路程还是下发时长上考虑，对应的搬运代价都会相对较小，因此在将空闲AGV与待搬运任务进行不同的拟匹配并确定搬运总代价最小的拟匹配结果中，包括空闲AGV与此待搬运任务的拟分派结果的可能性非常大。

拟分派结果12：AGV1003与待搬运任务12(目标工作台为工作台A)；

拟分派结果13：AGV1004与待搬运任务13(目标工作台为工作台B)；

拟分派结果14：AGV1005与待搬运任务14(目标工作台为工作台C).

由于只有工作台A是空闲的，因此拟分派结果11与工作台A配对，因此，调度AGV1002将可移动载具从暂存区A1搬运到工作台A。其它拟分派结果均配对失败。

由于待搬运任务2’是从距离工作台A最近的暂存区，因此，在调度AGV1002将可移动载具从暂存区A1搬运到工作台A之后，还可继续将从暂存区A2到工作台A的待搬运任务6’转换为从暂存区A2到A1的子任务，调度AGV1002执行此子任务，从而将可移动载具从A2搬运到A1，并将此子任务转换为从A1到工作台A的待搬运任务6”。将可移动载具从A2搬运到A1，继续将从暂存区A3到工作台A的待搬运任务7’转换为从暂存区A3到A2的子任务，调度AGV1002执行此子任务，从而将可移动载具从A3搬运到A2，并将此子任务转换为从A2到工作台A的待搬运任务7”。具体搬运结果如图4d所示。

以此类推，AGV调度过程可以按照图2所示方法持续执行下去。

以上对本发明实施例AGV调度方法进行了详细说明并举例，本发明还提供了一种AGV调度装置，以下结合图5进行详细说明。

参见图5，图5是本发明实施例AGV调度装置的结构示意图，该装置应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；如图5所示，该装置包括：

拟匹配单元501，用于对所述可移动载具搬运系统中I个当前空闲AGV和J个待搬运任务进行不同的拟匹配，得到不同的拟匹配结果，每一拟匹配结果中包括k个当前空闲AGVi与对应的待搬运任务j的拟分派结果；其中，I、J分别为大于或等于1的自然数，k为I和J中的最小值；

计算单元502，用于对每一拟匹配结果，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，累加所述各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，得到该拟匹配结果的搬运总代价；

确定单元503，用于确定搬运总代价最小的拟匹配结果；

配对单元504，用于将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对；

任务处理单元505，用于对每一配对结果，将该配对结果中的待搬运任务按照该配对结果中的目标位置转换为一子任务，并调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务。

图5所示装置中，

所述仓库中包括工作台、暂存区；

所述目标位置包括工作台和/或暂存区；

所述配对单元504，将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，包括：

按照所述各拟分派结果中的待搬运任务的目标工作台对所述各拟分派结果进行划分；

如果所述可移动载具搬运系统中存在当前工作状态为空闲状态的工作台，则对每一当前工作状态为空闲状态的工作台，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间，将预计到达时间最短的拟分派结果与该当前工作状态为空闲状态的工作台配对；

如果所述可移动载具搬运系统中不存在当前工作状态为空闲状态的工作台，或者存在当前工作状态为空闲状态的工作台但不存在划分到该工作台的拟分派结果，则若存在当前工作状态为空闲状态的暂存区，则为每一工作台分配当前工作状态为空闲状态的暂存区，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于每一暂存区的预计到达时间，按照分配给该工作台的暂存区与该工作台的距离从近到远的顺序，依次为每个暂存区选择一个尚未配对的预计到达时间最短的拟分派结果进行配对。

图5所示装置中，

所述配对单元504，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间时，用于：

所述配对单元504，计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于每一暂存区的预计到达时间时，用于：

图5所示装置中，

所述配对单元504，为每一工作台分配当前工作状态为空闲状态的暂存区，包括：

确定可分配给每一工作台的当前工作状态为空闲状态的暂存区数量N，将与该工作台距离最近的N个尚未被分配的工作状态为空闲状态的暂存区分配给该工作台。

图5所示装置中，

所述配对单元504，确定可分配给每一工作台的当前工作状态为空闲状态的暂存区数量N时，用于：

统计搬运总代价最小的拟匹配结果中的拟分派结果总量，并根据各拟分派结果中的待搬运任务的目标工作台确定属于每一工作台的拟分派结果个数；

如果所述拟分派结果总量不大于当前工作状态为空闲状态的暂存区数量，则确定可分配给每一工作台的工作状态为空闲状态的暂存区数量N为属于该工作台的拟分派结果个数；

如果所述拟分派结果总量大于当前工作状态为空闲状态的暂存区数量，则按照属于各工作台的拟分派结果个数之间的比例关系，确定可分配给每一工作台的工作状态为空闲状态的暂存区数量N。

图5所示装置中，

所述任务处理单元505，调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务之后，进一步用于：

如果该配对结果中的目标位置是暂存区，则将所述子任务转换为从该目标位置到该配对结果中的待搬运任务的目标工作台的待搬运任务，再次参与和当前空闲AGV的拟匹配。

图5所示装置中，

如果该配对结果中的目标位置是工作台，则若该配对结果中的待搬运任务是从距离该工作台最近的暂存区到该工作台的待搬运任务，则将已分配给该工作台的暂存区按照与该工作台的从近到远的顺序排序，并从排序第二的暂存区开始，依次对排序中的每一暂存区执行以下操作：

将该暂存区的前一暂存区作为目标位置，按照该目标位置将从该暂存区到该工作台的待搬运任务转换为一子任务，调度一当前空闲AGV执行该子任务，并在调度完成后，将该子任务转换为从该目标位置到该工作台的待搬运任务，再次参与和当前空闲AGV的拟匹配。

图5所示装置中，

所述仓库还包括储位区；

该装置还包括：回库单元506，用于所述可移动载具搬运系统中的任一工作台的剩余拣货时间小于预设时间阈值时，如果存在空闲AGV，则调度距离该工作台最近的空闲AGV到达该工作台等待，并在该工作台的拣货任务完成时，调度已到达该工作台的空闲AGV将该工作台上的可移动载具搬运回储位区，以使该工作台的工作状态从工作状态转变为空闲状态。

图5所示装置中，

所述计算单元502，根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，包括：

按照该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程与搬运代价成正比的原则、和/或各当前空闲AGV拟分派的待搬运任务的下发时长与搬运代价成反比的原则，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价；其中，各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程为该当前空闲AGV与拟分派的待搬运任务指示的可移动载具之间的距离和该可移动载具与拟分派的待搬运任务的目标工作台之间的距离之和。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备600包括处理器601、以及与所述处理器601通过总线相连的非瞬时计算机可读存储介质602；所述非瞬时计算机可读存储介质602存储有可被所述处理器601执行的指令；所述处理器601执行所述指令时实现如图2所示的AGV调度方法。

本发明实施例还提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如图2所示的AGV调度方法中的步骤。

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

Claims

1.一种无人搬运车AGV调度方法，其特征在于，应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；该方法包括：

确定搬运总代价最小的拟匹配结果；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述仓库中包括工作台、暂存区；

所述目标位置包括工作台和/或暂存区；

所述将搬运总代价最小的拟匹配结果中的各拟分派结果，与当前工作状态为空闲状态的目标位置进行配对，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于该工作台的预计到达时间的方法为：

计算划分到该工作台的每一拟分派结果对应于每一暂存区的预计到达时间的方法为：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述为每一工作台分配当前工作状态为空闲状态的暂存区，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述确定可分配给每一工作台的当前工作状态为空闲状态的暂存区数量N的方法为：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

调度该配对结果中的当前空闲AGV执行所述子任务之后，进一步包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述仓库还包括储位区；

该方法进一步包括：所述可移动载具搬运系统中的任一工作台的剩余拣货时间小于预设时间阈值时，如果存在空闲AGV，则调度距离该工作台最近的空闲AGV到达该工作台等待，并在该工作台的拣货任务完成时，调度已到达该工作台的空闲AGV将该工作台上的可移动载具搬运回储位区，以使该工作台的工作状态从工作状态转变为空闲状态。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据该拟匹配结果中各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运路程、和/或拟分派的待搬运任务的下发时长，计算各当前空闲AGV执行拟分派的待搬运任务的搬运代价，包括：

10.一种无人搬运车AGV调度装置，其特征在于，应用于可移动载具搬运系统中的搬运服务器，所述可移动载具搬运系统还包括：AGV和仓库；该装置包括：

确定单元，用于确定搬运总代价最小的拟匹配结果；

11.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括处理器、以及与所述处理器通过总线相连的非瞬时计算机可读存储介质；所述非瞬时计算机可读存储介质存储有可被所述处理器执行的指令；所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-9任一权项所述的AGV调度方法。

12.一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，其特征在于，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至9中任一项所述的AGV调度方法中的步骤。