CN114275433B - 一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法，包括如下步骤：步骤1，获取库房堆垛机以及穿梭车位置状态信息，堆垛机与穿梭车存在运行状态以及空闲状态，运行状态需要获取当前执行任务待行走的距离，空闲状态待行走的距离为0；步骤2，根据位置状态信息进行计算每台堆垛机起始位置加上穿梭车位置再加上任务目的位置的距离，如果当前穿梭车在长巷道，则拥有两个位置，需要分别计算距离；步骤3，获取步骤2所有堆垛机与穿梭车计算组合，根据距离比对，选择最近能够到达任务目的位置的堆垛机与穿梭车进行任务执行，从而完成快速选择穿梭车的目的。

Description

一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法

技术领域

本发明涉及一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法。

背景技术

仓库存储档案存量大，档案的上下货架都需要依赖自动化设备完成，操作上下架涉及多台穿梭车以及堆垛机，任务类型多(移货、取货、放货、盘点等)，自动化设备和设备之间的调度经常存在等待排队现象，导致设备的执行任务时，不能够以最高效的方式执行，从而造成资源的浪费，大量消耗人为等待时间，影响业务正常发展。

目前档案行业快速发展，智能库房发展成为趋势，随着库房存量的不断增加，对库房上下架速度的要求越来越高，为了改善智能库房的性能，不仅库房智能化要求越来越高，库房智能自动化的性能要求也在不断增加，从而更好的服务于档案存储行业。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足以及档案存储行业的迫切需求，本发明提出了一种稳定的、快速且高效率的设备自动化任务调度系统的快速选车的方法，可以基于库房堆垛机、穿梭车以及任务目的位置信息执行计算，从而选择最优的堆垛机、穿梭车设备执行，提高自动化设备工作效率。

本发明包括如下步骤：

步骤1，获取库房堆垛机和穿梭车位置和状态信息；

步骤2，计算执行距离；

步骤3，根据执行距离比对，选择最近能够到达任务目的位置的堆垛机与穿梭车进行任务执行。

步骤1包括：

步骤1-1，库房中的货架分为x排y列，x、y取值范围为1～n，n取值为自然数；获取当前所有堆垛机位置和状态信息，堆垛机与穿梭车的状态信息包括运行状态和空闲状态；

步骤1-2，如果堆垛机状态为空闲状态，获取当前堆垛机位置信息dn1和待执行距离dn1_num，空闲状态下dn1_num为0，如果存在两台以上空闲的堆垛机，则分别依次获取堆垛机的待执行距离，记第z台堆垛机位置坐标信息为dnz，待执行距离为dnz_num，z取值为自然数；

步骤1-3，如果堆垛机状态为运行状态，获取当前堆垛机位置信息dm1，并获取当前堆垛机执行任务的目的位置dp1，计算当前堆垛机的待执行距离dm1_num；

步骤1-4，堆垛机状态如果存在移车，则将当前移动的穿梭车位置设置为任务位置，如果当前巷道为长巷道，则一台穿梭车会有2个位置，位置1为cp1_1，位置2为cp1_2；如果是特殊巷道，则只有一个位置即任务位置cp2_1；

所述存在移车，是指堆垛机正在执行任务，将穿梭车移动到目的位置。

步骤1-3中，采用如下公式计算当前堆垛机的待执行距离dm1_num：

dm1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-dp1.x|+W-dp1.y

其中，W表示库房宽度，dm1.x表示当前堆垛机位置横坐标，dm1.y表示当前堆垛机位置纵坐标，dp1.x表示当前堆垛机执行任务的目的位置的横坐标，dp1.y表示当前堆垛机执行任务的目的位置的纵坐标。

步骤1-4中，所述长巷道是指一个巷道中没有柱子隔开，穿梭车能够贯穿行走；

所述特殊巷道是指一个巷道中，存在柱子将巷道分隔成2段独立的巷道。

步骤2包括：

步骤2-1，如果堆垛机当前是空闲状态，分别计算堆垛机当前位置dm1到每个穿梭车位置的距离，从而获得堆垛机到穿梭车的距离；

步骤2-2，如果堆垛机当前是运行状态，计算堆垛机当前位置dp1到所有穿梭车位置的执行距离；

步骤2-3，根据所有穿梭车位置信息，计算穿梭车到任务目的位置cm1的距离；

步骤2-4，如果当前属于长巷道，则穿梭车存在两个当前位置，即长巷道的两侧，分别计算穿梭车两个当前位置到任务目的位置的距离。

步骤2-1中，采用如下公式计算堆垛机当前位置dm1到第一台穿梭车位置cp1的距离dm1_cp1_num：

dm1_cp1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-cp1.x|+W-cp1.y

其中，cp1.x表示第一台穿梭车位置横坐标，cp1.y表示第一台穿梭车位置纵坐标。

步骤2-2中，采用如下公式计算堆垛机当前位置dp1到第一台穿梭车位置cp1的执行距离dp1_cp1_num：

dp1_cp1_num＝W-dp1.y+|dp1.x-cp1.x|+W-cp1.y。

步骤2-3中，采用如下公式计算穿梭车到任务目的位置cm1的距离：

cm1_num＝W-cp1.y+|cp1.x-cm1.x|+W-cm1.y

其中，cm1_num表示第一台穿梭车到任务目的位置cm1的距离。

步骤3包括：

步骤3-1，获取所有堆垛机空闲状态的待执行距离、堆垛机运行状态的待执行距离、堆垛机当前位置到穿梭车位置的执行距离、穿梭车到任务目的位置的距离，进行分组遍历计算，第一组的综合距离Group1如下：

Group1＝dn1_num+dp1_num+dp1_cp1_num+cm1_num

寻找综合距离最少的一组，从而确认执行任务的堆垛机和穿梭车。

本发明具有如下有益效果：

第一，任务执行效率提升，库房穿梭车与堆垛机的任务执行效率提高，比普通的任务等待选车提高了50％的效率，并且随着设备的增加，任务执行的速度将越来越快。

第二，人力工作饱和度，由于提高了设备空闲的等待的状态，库房员工的工作能够更充实，提高员工每日工作完成的进度，减少人为等待时间。

第三，高可扩展性，灵活性高，根据库房实地情况配备设备数量，实现各个场景下的库房建设工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是立体库平面示意图(堆垛机空闲状态)。

图2是立体库平面示意图(堆垛机运行状态)。

图3是立体库平面示意图(堆垛机取穿梭车执行距离)。

图4是立体库平面示意图(堆垛机取穿梭车执行距离，穿梭车在特殊巷道)。

图5是快速选车流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法，包括如下步骤：

步骤1，获取库房堆垛机以及穿梭车位置状态信息，堆垛机与穿梭车存在运行状态以及空闲状态，运行状态需要获取当前执行任务待执行距离，空闲状态待执行距离为0。

步骤2，根据位置状态信息进行计算每台堆垛机起始位置加上穿梭车位置再加上任务目的位置的距离，如果当前穿梭车在长巷道，则拥有两个位置，需要分别计算距离。

步骤3，获取步骤2所有堆垛机与穿梭车计算组合，根据距离比对，选择最近能够到达任务目的位置的堆垛机与穿梭车进行任务执行，从而完成快速选择穿梭车的目的。

步骤1包括：

步骤1-1，库房设备分为堆垛机、穿梭车、货架，货架分为x排y列，x、y取值范围为1～n，n取值为自然数。在任务进行上下架任务时，需要使用堆垛机以及穿梭车配合使用，堆垛机负责移货以及移车，需要根据任务信息，调用堆垛机、穿梭车配合完成任务，获取当前所有堆垛机位置以及状态信息，堆垛机状态分为2种，空闲状态以及执行任务状态。

步骤1-2，堆垛机状态为空闲状态时，如图1，则直接获取当前堆垛机位置坐标信息dn1，dn1的x坐标为3，y坐标为19，以及dn1待执行距离dn1_num，空闲状态下的堆垛机的dn1_num为0，第二台堆垛机位置坐标信息为dn2，待执行距离为dn2_num。

所述坐标如图1，以左下角为原点，即x＝0，y＝0，将库房地图基于x、y坐标系的方式进行计算两点之间行走距离。

如果存在两台以上空闲的堆垛机，比如除了当前堆垛机以外，还有两台堆垛机空闲，则分别依次获取第二台堆垛机位置坐标信息dn2、第三台堆垛机位置坐标信息dn3，以及第二台堆垛机待执行距离dn2_num、第三台堆垛机待执行距离dn3_num。

步骤1-3，堆垛机状态为运行状态，如图2，则获取堆垛机当前位置dm1，dm1的x坐标3，y坐标19，以及获取当前堆垛机执行任务的目的位置dp1，dp1的x坐标为3，y坐标为7，通过堆垛机当前位置dm1到执行任务目的位置dp1的计算获取当前堆垛机的执行距离dm1_num，执行距离分为三段计算，第一段为库房宽度W减去dm1的y坐标，第二段dm1的x坐标减去dp1的x坐标取绝对值，第三段库房宽度W减去dp1的y坐标，综合计算两点之间的距离公式为

dm1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-dp1.x|+W-dp1.y

通过该步骤获取所有堆垛机的执行距离dn1_num、dn2_num、dn3_num。

步骤1-4，堆垛机状态如果存在移车，如图3，则将当前移动的穿梭车位置设置为任务目的位置，如果当前巷道为长巷道，则一台穿梭车会有2个位置，位置3为cp1_1，cp1_1的x坐标为25，y坐标为20，位置4为cp1_2，cp1_2的x坐标为36，y坐标为20，如果是特殊巷道，如图4，则只有一个位置即任务目的位置cp2_1，cp2_1的x坐标为36，y坐标为20。

所述长巷道是指一个巷道中没有柱子隔开，穿梭车可以贯穿行走，如图4所示。

所述特殊巷道是指一个巷道中，存在柱子将巷道分隔成2段独立的巷道。

步骤2包括：

步骤2-1，如果堆垛机当前是空闲状态，使用堆垛机当前位置dm1计算到所有穿梭车位置cp1，计算两点之间的距离dm1_cp1_num：

即dm1_cp1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-cp1.x|+W-cp1.y

获得堆垛机到穿梭车的距离dm1_cp1_num、dm1_cp2_num、dm1_cp3_num。

步骤2-2，如果堆垛机当前是运行状态，使用堆垛机当前位置dp1计算到所有穿梭车位置cp1，执行距离分为三段计算，

即dp1_cp1_num＝W-dp1.y+|dp1.x-cp1.x|+W-cp1.y

获得堆垛机到穿梭车的距离dp1_cp1_num、dp2_cp2_num、dp3_cp3_num。

步骤2-3，根据所有穿梭车位置信息cp1，计算到达任务目的位置cm1的距离cm1_num，执行距离分为三段计算，

即cm1_num＝W-cp1.y+|cp1.x-cm1.x|+W-cm1.y

获得穿梭车到达任务目的位置的距离。

步骤2-4，如果当前属于长巷道，则穿梭车存在两个当前位置，即长巷道的两侧，根据如下公式分别计算穿梭车两个当前位置到任务目的位置的距离：

即cm1_num＝W-cp1.y+|cp1.x-cm1.x|+W-cm1.y

获得穿梭车两个位置到达任务目的位置的距离。

所述长巷道如图3中，3、4标注的就是穿梭车当前的两个位置。

步骤3包括：

步骤3-1，获取所有堆垛机空闲状态的计算距离(dn1_num、dn2_num、dn3_num)、堆垛机运行状态的计算距离(dp1_num、dp2_num、dp3_num)、堆垛机到穿梭车的执行距离(dp1_cp1_num、dp1_cp2_num、dp1_cp3_num)、穿梭车到目的位置的距离(cm1_num、cm2_num、cm3_num)，根据步骤2计算的结果进行分组遍历计算，即

Group1＝dn1_num+dp1_num+dp1_cp1_num+cm1_num

通过循环叠加，寻找距离值最少的一组，从而确认堆垛机以及穿梭车。

本发明提供了一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种基于自动化设备任务调度的快速选择方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取库房堆垛机和穿梭车位置和状态信息；

步骤2，计算执行距离；

步骤3，根据执行距离比对，选择最近能够到达任务目的位置的堆垛机与穿梭车进行任务执行；

步骤1包括：

步骤1-1，库房中的货架分为x排y列，x、y取值范围为1～n，n取值为自然数；获取当前所有堆垛机位置和状态信息，堆垛机与穿梭车的状态信息包括运行状态和空闲状态；

步骤1-2，如果堆垛机状态为空闲状态，获取当前堆垛机位置信息dn1和待执行距离dn1_num，空闲状态下dn1_num为0，如果存在两台以上空闲的堆垛机，则分别依次获取堆垛机的待执行距离，记第z台堆垛机位置坐标信息为dnz，待执行距离为dnz_num，z取值为自然数；

步骤1-3，如果堆垛机状态为运行状态，获取当前堆垛机位置信息dm1，并获取当前堆垛机执行任务的目的位置dp1，计算当前堆垛机的待执行距离dm1_num；

步骤1-4，堆垛机状态如果存在移车，则将当前移动的穿梭车位置设置为任务位置，如果当前巷道为长巷道，则一台穿梭车会有2个位置，位置1为cp1_1，位置2为cp1_2；如果是特殊巷道，则只有一个位置即任务位置cp2_1；

所述存在移车，是指堆垛机正在执行任务，将穿梭车移动到目的位置；

步骤1-3中，采用如下公式计算当前堆垛机的待执行距离dm1_num：

dm1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-dp1.x|+W-dp1.y

其中，W表示库房宽度，dm1.x表示当前堆垛机位置横坐标，dm1.y表示当前堆垛机位置纵坐标，dp1.x表示当前堆垛机执行任务的目的位置的横坐标，dp1.y表示当前堆垛机执行任务的目的位置的纵坐标；

步骤1-4中，所述长巷道是指一个巷道中没有柱子隔开，穿梭车能够贯穿行走；

所述特殊巷道是指一个巷道中，存在柱子将巷道分隔成2段独立的巷道；

步骤2包括：

步骤2-1，如果堆垛机当前是空闲状态，分别计算堆垛机当前位置dn1到每个穿梭车位置的距离，从而获得堆垛机到穿梭车的距离；

步骤2-2，如果堆垛机当前是运行状态，计算堆垛机当前位置dm1到所有穿梭车位置的执行距离；

步骤2-3，根据所有穿梭车位置信息，计算穿梭车到任务目的位置cm1的距离；

步骤2-4，如果当前属于长巷道，则穿梭车存在两个当前位置，即长巷道的两侧，分别计算穿梭车两个当前位置到任务目的位置的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2-1中，采用如下公式计算堆垛机当前位置dn1到第一台穿梭车位置cp1的距离dn1_cp1_num：

dn1_cp1_num＝W-dn1.y+|dn1.x-cp1.x|+W-cp1.y

其中，cp1.x表示第一台穿梭车位置横坐标，cp1.y表示第一台穿梭车位置纵坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2-2中，采用如下公式计算堆垛机当前位置dm1到第一台穿梭车位置cp1的执行距离dm1_cp1_num：

dm1_cp1_num＝W-dm1.y+|dm1.x-cp1.x|+W-cp1.y。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2-3中，采用如下公式计算穿梭车到任务目的位置cm1的距离：

cm1_num＝W-cp1.y+|cp1.x-cm1.x|+W-cm1.y

其中，cm1_num表示第一台穿梭车到任务目的位置cm1的距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3-1，获取所有堆垛机空闲状态的待执行距离、堆垛机运行状态的待执行距离、堆垛机当前位置到穿梭车位置的执行距离、穿梭车到任务目的位置的距离，进行分组遍历计算，第一组的综合距离Group1如下：

Group1＝dn1_num+dp1_num+dp1_cp1_num+cm1_num

寻找综合距离最少的一组，从而确认执行任务的堆垛机和穿梭车。