CN113759899B - 一种agv分布式交通自动管制方法 - Google Patents
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Abstract
一种AGV分布式交通自动管制方法，该方法包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法，一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制。该设计不仅有效提高了整个系统的安全可靠性，而且成本低。
Description
技术领域
本发明属于AGV智能控制领域，具体涉及一种AGV分布式交通自动管制方法，适用于汽车制造工厂使用的多AGV物流小车的路径交叉通行管制。
背景技术
AGV（Automated Guided Vehicle），通常也称为AGV小车，是指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿预先规定的导航路径、不需要驾驶员就能自主行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。其以可充电的蓄电池为动力来源，这种智能化、无人化设备与物流方式，在当今工业生产中得到广泛应用。
当2条及2条以上的AGV物流路线需要进行交叉工作时，为了避免2条路线的AGV之间相互碰撞与追尾等事故发生，需要在交叉路口建立交通管制区（相当于交通道路的红绿灯），对来往通过交叉路口的AGV进行交通管制、协调与调度，同一时刻只能一台AGV在交通管制区内，从而保证AGV能够安全通过交叉路口。
中国专利：申请公布号CN111897339A、申请公布日2020年11月6日的发明专利公开了一种AGV分布式交通管制方法以及AGV。该管制方法定义了三种避让状态信息，分别是避让空闲状态、避让等待状态、避让进入状态，所有AGV在任意时刻处于其中的某个状态，并将该状态信息实时广播给其他AGV，同时实时接收其他AGV广播的避让状态信息存储于避让状态信息表中。AGV-1通过前置地标号和当前地标号查询自己的避让信息表，获取自己的避让信息。虽然该方法通过高效的避让机制和避让算法提高了AGV的运行效率，但仍然存在以下缺陷：
1、当交管区内AGV小车的无线通讯单元发生损坏时，该交管控制规则会失效，，其他AGV会不受控直接进入交管区，尤其是在安全要求较高的管制区，存在安全隐患风险与漏洞。
2、由于该方法采用阻止式策略与算法，具有广播和广收的特点，只要AGV在交管区内就需要频繁主动广播方式发送“阻止”消息，极大消耗了AGV资源（CPU与串口通讯资源）以及无线网络的资源占用率，降低了无线通讯的稳定性以及效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够提高安全可靠性以及通讯稳定性的AGV分布式交通自动管制方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种AGV分布式交通自动管制方法，包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法；
所述一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制；
所述关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制。
所述区域主站控制策略依次包括以下步骤：
S1、A车前行至某关键交通管制区入口处时自动停止并等待区域主站的呼叫，当接收到区域主站的呼叫指令后，A车进入该关键交通管制区内并向区域主站发送进入管制区信号；
S2、A车前行至该关键交通管制区出口处时向区域主站发送驶出管制区信号，随后区域主站向其它等待呼叫的AGV发送呼叫指令。
所述步骤S2中，若等待呼叫的AGV有多个，区域主站向最先到达管制区入口的AGV发送呼叫指令。
所述区域主站为中控无线触摸屏。
所述分布式交通管制策略依次包括以下步骤：
步骤一、A车前行至某交通管制区入口处时自动停止并定时向该管制区的AGV发送管制区查询信息，若接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则A车继续等待并定时发送管制区查询信息，若连续N次未接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则自动进入该管制区内；
步骤二、进入管制区的A车实时接收位于管制区入口处的AGV发送的管制区查询信息，并基于接收到的管制区查询信息发送反馈信号；
步骤三、A车驶出该交通管制区出口后停止接收管制区查询信息和发送反馈信号。
步骤一中，所述该管制区的AGV包括在该管制区内行驶的AGV以及在该管制区其它入口处等待的AGV，若同时有多辆在该管制区入口处等待的AGV连续N次未接收到反馈信号，则最先到达管制区入口的AGV自动进入该管制区内，其它AGV继续等待。
所述管制区查询信息包括查询指令、到达管制区入口的时间、自身的位置与运行状态。
所述管制区各AGV之间通过无线局域网WIFI进行通讯。
所述管制区入口位置通过读取该处的地标识别。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种AGV分布式交通自动管制方法包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法，一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制，该方法通过在管制区的AGV发生通讯故障时切换至区域主站控制策略，不仅能够有效提高整个系统的安全可靠性，而且区域主站只需控制该管制区的AGV，采用结构简单、成本低廉的触摸屏单片机等装置即可。因此，本发明不仅有效提高了整个系统的安全可靠性，而且成本低。
2、本发明一种AGV分布式交通自动管制方法中分布式交通管制策略为：A车前行至某交通管制区入口处时自动停止并定时向该管制区的AGV发送管制区查询信息，若接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则A车继续等待并定时发送管制区查询信息，若连续N次未接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则自动进入该管制区内，随后进入管制区的A车实时接收位于管制区入口处的AGV发送的管制区查询信息，并基于接收到的管制区查询信息发送反馈信号，待A车驶出该交通管制区出口后停止接收管制区查询信息和发送反馈信号，该策略采用查询式控制算法，A车在进入管制区后只针对接收的管制区查询信息发送反馈消息，无需频繁主动发送“阻止”消息，不仅有利于减少管制区各AGV的CPU与串口通讯资源，提高AGV的工作稳定性，而且还能降低无线网络的资源占有率，提高通讯效率。因此，本发明有效提高了AGV的工作稳定性以及无线网络的通讯效率。
附图说明
图1为本发明中分布式交通管制策略的原理图。
图2为本发明中区域主站控制策略的原理图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种AGV分布式交通自动管制方法，包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法；
所述一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制；
所述关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制。
所述区域主站控制策略依次包括以下步骤：
S1、A车前行至某关键交通管制区入口处时自动停止并等待区域主站的呼叫，当接收到区域主站的呼叫指令后，A车进入该关键交通管制区内并向区域主站发送进入管制区信号；
S2、A车前行至该关键交通管制区出口处时向区域主站发送驶出管制区信号，随后区域主站向其它等待呼叫的AGV发送呼叫指令。
所述步骤S2中，若等待呼叫的AGV有多个，区域主站向最先到达管制区入口的AGV发送呼叫指令。
所述区域主站为中控无线触摸屏。
所述分布式交通管制策略依次包括以下步骤：
步骤一、A车前行至某交通管制区入口处时自动停止并定时向该管制区的AGV发送管制区查询信息，若接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则A车继续等待并定时发送管制区查询信息，若连续N次未接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则自动进入该管制区内；
步骤二、进入管制区的A车实时接收位于管制区入口处的AGV发送的管制区查询信息，并基于接收到的管制区查询信息发送反馈信号；
步骤三、A车驶出该交通管制区出口后停止接收管制区查询信息和发送反馈信号。
步骤一中，所述该管制区的AGV包括在该管制区内行驶的AGV以及在该管制区其它入口处等待的AGV，若同时有多辆在该管制区入口处等待的AGV连续N次未接收到反馈信号，则最先到达管制区入口的AGV自动进入该管制区内，其它AGV继续等待。
所述管制区查询信息包括查询指令、到达管制区入口的时间、自身的位置与运行状态。
所述管制区各AGV之间通过无线局域网WIFI进行通讯。
所述管制区入口位置通过读取该处的地标识别。
本发明的原理说明如下：
本发明所采用的分布式交通管制策略为查询式算法方式，在管制区入口等待的AGV定时主动发送“交管区查询”消息，若收到“交管区有车”的信息反馈则等待；若连续查询多次均无消息反馈，则进入管制区，保证每个管制区最多只有1辆AGV；同时，进入管制区的AGV实时接收本交管制区其他AGV的“交管区查询”信息，但不会主动向其他AGV发送消息。
本发明中各AGV之间采用无线局域网WIFI进行通讯，无线局域网WIFI可中继漫游，提高无线通讯距离，数据传输率高，容错能力强，数据通讯与交换稳定可靠，不丢包。
实施例1：
参见图2，一种AGV分布式交通自动管制方法，包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法，所述一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制；所述关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制，其中，所述区域主站为中控无线触摸屏；
所述区域主站控制策略依次按照以下步骤进行：
S1、A车前行至某关键交通管制区入口处读取该处的地标后自动停止并等待区域主站的呼叫，当通过无线局域网WIFI接收到区域主站的呼叫指令后，A车进入该关键交通管制区内并向区域主站发送进入管制区信号，所述进入管制区信号包括进入管制区请求指令、到达管制区入口的时间、自身的位置与运行状态；
S2、A车前行至该关键交通管制区出口处时通过无线局域网WIFI向区域主站发送驶出管制区信号，随后区域主站向其它等待呼叫的AGV发送呼叫指令，若等待呼叫的AGV有多个，区域主站向最先到达管制区入口的AGV发送呼叫指令。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：
参见图1，所述分布式交通管制策略依次按照以下步骤进行：
步骤一、A车前行至某交通管制区入口处读取该处的地标识后自动停止并定时通过无线局域网WIFI向该管制区的AGV发送管制区查询信息，若接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则A车继续等待并定时发送管制区查询信息，若连续N次未接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则自动进入该管制区内，其中，所述该管制区的AGV包括在该管制区内行驶的AGV以及在该管制区其它入口处等待的AGV，所述管制区查询信息包括查询指令、到达管制区入口的时间、自身的位置与运行状态，若同时有多辆在该管制区入口处等待的AGV连续N次未接收到反馈信号，则最先到达管制区入口的AGV自动进入该管制区内，其它AGV继续等待；
步骤二、进入管制区的A车实时通过无线局域网WIFI接收位于管制区入口处的AGV发送的管制区查询信息，并基于接收到的管制区查询信息发送反馈信号；
步骤三、A车驶出该交通管制区出口后停止接收管制区查询信息和发送反馈信号。
Claims (7)
1.一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：
所述方法包括一般交通管制区的管制方法、关键交通管制区的管制方法；
所述一般交通管制区的管制方法为：采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制；
所述关键交通管制区的管制方法为：对于安全性要求高的关键交通管制区，在管制区内设置区域主站，当该管制区的各AGV通讯正常时，采用分布式交通管制策略对该管制区进行交通管制，当该管制区的AGV发生通讯故障时，采用区域主站控制策略进行交通管制，其中，所述分布式交通管制策略依次包括以下步骤：
步骤一、A车前行至某交通管制区入口处时自动停止并定时向该管制区的AGV发送管制区查询信息，若接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则A车继续等待并定时发送管制区查询信息，若连续N次未接收到在该管制区内行驶的AGV发送的反馈信号，则自动进入该管制区内；
步骤二、进入管制区的A车实时接收位于管制区入口处的AGV发送的管制区查询信息，并基于接收到的管制区查询信息发送反馈信号；
步骤三、A车驶出该交通管制区出口后停止接收管制区查询信息和发送反馈信号；
所述区域主站控制策略依次包括以下步骤：
S1、A车前行至某关键交通管制区入口处时自动停止并等待区域主站的呼叫，当接收到区域主站的呼叫指令后，A车进入该关键交通管制区内并向区域主站发送进入管制区信号；
S2、A车前行至该关键交通管制区出口处时向区域主站发送驶出管制区信号，随后区域主站向其它等待呼叫的AGV发送呼叫指令。
2.根据权利要求1所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：所述步骤S2中，若等待呼叫的AGV有多个，区域主站向最先到达管制区入口的AGV发送呼叫指令。
3.根据权利要求1或2所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：所述区域主站为中控无线触摸屏。
4.权利要求1所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：步骤一中，所述该管制区的AGV包括在该管制区内行驶的AGV以及在该管制区其它入口处等待的AGV，若同时有多辆在该管制区入口处等待的AGV连续N次未接收到反馈信号，则最先到达管制区入口的AGV自动进入该管制区内，其它AGV继续等待。
5.根据权利要求1所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：所述管制区查询信息包括查询指令、到达管制区入口的时间、自身的位置与运行状态。
6.根据权利要求1所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：所述管制区各AGV之间通过无线局域网WIFI进行通讯。
7.根据权利要求1所述的一种AGV分布式交通自动管制方法，其特征在于：所述管制区入口位置通过读取该处的地标识别。
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