CN114326623B - 用于自动化码头岸桥下agv作业的调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，包括：AGV到达装船岸桥下实施装船作业时，码头操作系统创建AGV重进重出指令下发至设备控制系统；设备控制系统创建AGV重进重出任务；在AGV执行完装船作业时，设备控制系统控制AGV从装船岸桥下的交互车道行驶至卸船岸桥下的交互车道实施卸船作业；本发明以码头操作系统创建AGV重进重出指令、设备控制系统创建AGV重进重出任务的方式，控制AGV在执行完送箱任务后，直接从装船岸桥下的交互车道行驶至卸船岸桥下的交互车道执行收箱任务，不再进入缓冲区，以AGV重载进入岸桥下作业区再重载离开岸桥下作业区的方式降低了AGV空载率，提高了AGV收箱效率。

Description

用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法
技术领域
本发明属于自动化码头技术领域，具体地说，是涉及一种用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法。
背景技术
目前，自动化集装箱码头生产作业中，如图1所示，岸桥下交互区共有A/B/C/D/E/F/G七根车道，其中B/C/E/F车道是AGV与桥吊的交互车道，A/D/G车道是AGV通行车道。
当同一台AGV在不同岸桥分别进行装船作业和卸船作业时，到装船岸桥的交互车道进行送箱作业，送箱作业完成后需要尽快驶离装船岸桥下作业区进入缓冲区，再从缓冲区出发到卸船岸桥或堆场进行收箱作业。
这种作业模式存在的最大问题是：AGV重载进入装船岸桥下作业区空车离开，导致了AGV额外占用通行车道绕大圈行驶、AGV空载率高、能耗高、收箱效率低等问题。
发明内容
为解决现有自动码头生产作业中AGV作业存在的上述问题，本发明提供一种用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，对AGV在岸桥下作业的调度进行优化，使AGV重载进入装船岸桥下作业区实施卸载后，直接进入卸船岸桥下作业区实施装载后离开，实现不同岸桥下AGV的重进重出，降低了AGV空载率，并提升了AGV收箱效率。
本发明采用以下技术方案予以实现：
提出一种用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，包括：
AGV到达装船岸桥下实施装船作业时，码头操作系统创建AGV重进重出指令下发至设备控制系统；
设备控制系统基于所述AGV重进重出指令创建AGV重进重出任务；所述AGV重进重出任务用于调度AGV在执行完装船作业后行驶至卸船岸桥实施卸船作业；
在AGV执行完装船作业时，设备控制系统控制AGV从所述装船岸桥下的交互车道行驶至所述卸船岸桥下的交互车道实施卸船作业。
进一步的，所述方法中，创建的AGV重进重出指令包含：装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号、卸船岸桥编号、指令状态、建议的卸船收箱交互车道、指令创建时间和指令更新时间；创建的AGV重进重出任务包括：装船岸桥编号、AGV编号、卸船岸桥编号、装卸船岸桥是否相邻、建议的卸船收箱交互车道、交互车道状态、任务状态、问题描述、任务创建时间和任务更新时间。
进一步的，所述方法具体包括：码头操作系统在创建所述AGV重进重出指令后，更新指令状态为enter，并更新装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号和建议的卸船收箱交互车道；设备控制系统获取所述AGV重进重出指令，校验AGV当前任务，若AGV当前任务为岸桥下送箱任务，则创建所述AGV重进重出任务，将任务状态更新为enter，若AGV当前任务非岸桥下送箱任务，则将任务状态更新为rejected；当AGV与装船岸桥进入交互锁定状态后，设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的任务状态为working；码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为working，同时更新卸船岸桥编号和建议的卸船收箱交互车道；设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的卸船岸桥编号，判断卸船岸桥与装船岸桥是否为相邻岸桥并更新AGV重进重出任务的装卸船岸桥是否相邻字段，申请保留建议的卸船收箱交互车道；AGV装船完成后，码头操作系统创建AGV收箱指令，设备控制系统进行校验，校验不通过时拒绝收箱任务，更新所述AGV重进重出任务的任务状态为aborted，码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为aborted；设备控制系统控制AGV执行收箱任务，更新所述AGV重进重出任务的交互车道状态为allow，在任务完成后更新所述AGV重进重出任务的任务状态为complete，码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为complete。
进一步的，所述方法还包括：当码头操作系统将所述AGV重进重出指令的指令状态更新为canceled时，设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的任务状态为canceled；当AGV已经被锁定或者卸船收箱交互车道已被申请，设备控制系统控制解锁AGV或释放卸船收箱交互车道；当由设备控制系统主动终止AGV重进重出任务时，控制解锁AGV并释放卸船收箱交互车道，将所述AGV重进重出任务的任务状态更新为rejected，并在所述AGV重进重出任务中包含问题描述时更新问题描述字段；码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为rejected。
进一步的，设备控制系统控制AGV执行收箱任务，具体为：当判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥时，在AGV执行完装船作业后，控制AGV忽略岸桥下车道的循环方向直接行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道；当判断卸船岸桥与装船岸桥不为相邻岸桥时，在AGV执行完装船作业后，控制AGV按照岸桥下车道的循环方向穿过中间岸桥的通行车道行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道；其中，岸桥下车道由通行车道、交互车道、通行车道、交互车道和通行车道以平行于码头岸线方向依次相邻布设。
进一步的，设备控制系统申请保留建议的卸船收箱交互车道时，若判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，保留建议的卸船收箱交互车道相邻的交互车道；若判断卸船岸桥与装船岸桥为不相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，等待设定时长后拒绝收箱任务。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法中，以码头操作系统创建AGV重进重出指令、设备控制系统创建AGV重进重出任务的方式，控制执行送箱任务的AGV在执行完送箱任务后，直接从装船岸桥下的交互车道行驶至卸船岸桥下的交互车道执行收箱任务，不再进入缓冲区，实现AGV重载进入岸桥下作业区再重载离开岸桥下作业区，以重进重出方式降低了AGV空载率，提高了AGV收箱效率。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为自动化集装箱码头岸桥下车道、缓冲区及堆场布设示意图；
图2为本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法的执行流程图；
图3为本发明中AGV在岸桥下作业区实施作业的一个实施例图；
图4为本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度过程的一个具体实施例示意图；
图5为本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业期间交互车道行驶示意图之一；
图6为本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业期间交互车道行驶示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，如图2所示，包括：
步骤S1：AGV达到装船岸桥下实施装船作业时，码头操作系统创建AGV重进重出指令下发至设备控制系统。
以图3为实施例，AGV接收到装船岸桥a下的送箱任务，行驶至装船岸桥a下作业区的交互车道B，发起与岸桥交互请求，等待与岸桥交互，期间，码头操作系统创建重进重出指令并下发给设备控制系统。
如图3所示，本实施例中，岸桥下作业区的岸桥下车道由通行车道A、交互车道B、交互车道C、通行车道D、交互车道E、交互车道F和通行车道G以平行于码头岸线方向依次相邻布设。
AGV重进重出指令用于指示AGV在执行完当前的装船作业后，不行驶至缓冲区，直接行驶至指定的卸船岸桥执行卸船作业，该指令至少要指定执行卸船作业的卸船岸桥和卸船岸桥下的交互车道。
在本发明申请中，装船作业也即送箱作业，卸船作业也即收箱作业。
在本发明的一个实施例中，AGV重进重出指令至少包括：装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号、卸船岸桥编号、指令状态、建议的卸船收箱交互车道、指令创建时间和指令更新时间等。
在本发明实施中，码头操作系统用于对AGV生成调度指令并下发至设备控制系统；设备控制系统用于根据调度指令对AGV实施调度、控制以及与岸桥交互等。
步骤S2：设备控制系统基于AGV重进重出指令创建AGV重进重出任务。
在AGV执行装船作业期间，设备控制系统创建AGV重进重出任务，该AGV重进重出任务用于调度AGV在执行完装船作业后行驶至卸船岸桥实施卸船作业，至少要包括AGV从装船岸桥行驶至卸船岸桥的路径规划和调度、AGV收箱作业的控制等。
在本发明实施例中，创建的AGV重进重出任务包括：装船岸桥编号、AGV编号、卸船岸桥编号、装卸船岸桥是否相邻、建议的卸船收箱交互车道、交互车道状态、任务状态、问题描述、任务创建时间和任务更新时间等。
步骤S3：在AGV执行完装船作业时，设备控制系统控制AGV从装船岸桥下的交互车道行驶至卸船岸桥下的交互车道实施卸船作业。
设备控制系统控制AGV在装船岸桥下与岸桥交互执行装船作业，当装船作业执行完成后，按照AGV重进重出任务，以图3为例，从装船岸桥下的交互车道B直接行驶至卸船岸桥下的交互车道B或C实施卸船作业，而不是按照现有技术先驶入缓冲区等待卸船指令。
下面以一个具体实施例对本发明提出的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度控制进行详细说明。
如图4所示，包括如下步骤：
1、码头操作系统下发AGV执行装船作业的装船指令给设备控制系统。
2、设备控制系统控制AGV从堆场装载集装箱后行驶至装船岸桥下的交互车道。
3、AGV达到装船岸桥下实施装船作业时，码头操作系统创建AGV重进重出指令。
4、码头操作系统在创建AGV重进重出指令后，更新指令状态为enter，并更新AGV重进重出指令中的：装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号和建议的卸船收箱交互车道。
5、设备控制系统获取AGV重进重出指令，校验AGV当前任务，若AGV当前任务为岸桥下送箱任务，则创建AGV重进重出任务，将任务状态更新为enter。
若AGV当前任务非岸桥下送箱任务，则将任务状态更新为rejected；以及，若码头操作系统将AGV重进重出指令的指令状态更新为canceled，设备控制系统也同步更新AGV重进重出任务的任务状态为canceled。
6、当AGV与装船岸桥进入交互锁定状态后，设备控制系统更新AGV重进重出任务的任务状态为working。
7、码头操作系统更新AGV重进重出指令的指令状态为working，同时更新卸船岸桥编号和建议的卸船收箱交互车道。
8、设备控制系统更新AGV重进重出任务的卸船岸桥编号，判断卸船岸桥与装船岸桥是否为相邻岸桥并更新AGV重进重出任务的装卸船岸桥是否相邻字段，申请保留建议的卸船收箱交互车道。
这其中，若AGV已经被锁定或者卸船收箱交互车道已被申请占用，则设备控制系统解锁AGV或释放卸船收箱交互车道。
当由设备控制系统主动终止AGV重进重出任务时，控制解锁AGV并释放卸船收箱交互车道，将AGV重进重出任务的任务状态更新为rejected，并在AGV重进重出任务中包含问题描述时更新问题描述字段；码头操作系统同步更新AGV重进重出指令的指令状态为rejected。
9、AGV装船完成后，码头操作系统创建AGV收箱指令，设备控制系统进行校验，校验不通过时更新AGV重进重出任务的任务状态为aborted，码头操作系统更新AGV重进重出指令的指令状态为aborted。
10、设备控制系统控制AGV执行收箱任务，更新AGV重进重出任务的交互车道状态为allow，在任务完成后更新AGV重进重出任务的任务状态为complete，码头操作系统更新AGV重进重出指令的指令状态为complete。
上述，在步骤8中，若判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥，在AGV执行完装船作业后，设备控制系统控制AGV忽略岸桥下车道的循环方向直接行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道。
这其中，设备控制系统申请保留建议的卸船收箱交互车道时，若判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，保留建议的卸船收箱交互车道相邻的交互车道：
例如图5所示，当建议的卸船收箱交互车道为B且被占用，保留与交互车道B相邻的交互车道C，当建议的卸船交互车道为E且被占用时，保留与交互车道E相邻的交互车道F，但若相邻交互车道也被预约或占用或不可用，则设备控制系统等待设定时长后拒绝收箱任务。
若判断卸船岸桥与装船岸桥不为相邻岸桥，在AGV执行完装船作业后，设备控制系统控制AGV按照岸桥下车道的循环方向穿过中间岸桥的通行车道行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道，如图6所示。
这其中，设备控制系统申请保留建议的卸船收箱交互车道时，若判断卸船岸桥与装船岸桥为不相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，等待设定时长后拒绝收箱任务。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，其特征在于，包括：
AGV到达装船岸桥下实施装船作业时，码头操作系统创建AGV重进重出指令下发至设备控制系统；
设备控制系统基于所述AGV重进重出指令创建AGV重进重出任务；所述AGV重进重出任务用于调度AGV在执行完装船作业后行驶至卸船岸桥实施卸船作业；
在AGV执行完装船作业时，设备控制系统控制AGV从所述装船岸桥下的交互车道行驶至所述卸船岸桥下的交互车道实施卸船作业；
所述方法中，
创建的AGV重进重出指令包含：装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号、卸船岸桥编号、指令状态、建议的卸船收箱交互车道、指令创建时间和指令更新时间；
创建的AGV重进重出任务包括：装船岸桥编号、AGV编号、卸船岸桥编号、装卸船岸桥是否相邻、建议的卸船收箱交互车道、交互车道状态、任务状态、问题描述、任务创建时间和任务更新时间；
所述方法具体包括：
码头操作系统在创建所述AGV重进重出指令后，更新指令状态为enter，并更新装船岸桥编号、装船作业队列、装船作业箱信息、AGV编号和建议的卸船收箱交互车道；
设备控制系统获取所述AGV重进重出指令，校验AGV当前任务，若AGV当前任务为岸桥下送箱任务，则创建所述AGV重进重出任务，将任务状态更新为enter，若AGV当前任务非岸桥下送箱任务，则将任务状态更新为rejected；
当AGV与装船岸桥进入交互锁定状态后，设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的任务状态为working；
码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为working，同时更新卸船岸桥编号和建议的卸船收箱交互车道；
设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的卸船岸桥编号，判断卸船岸桥与装船岸桥是否为相邻岸桥并更新AGV重进重出任务的装卸船岸桥是否相邻字段，申请保留建议的卸船收箱交互车道;
AGV装船完成后，码头操作系统创建AGV收箱指令，设备控制系统进行校验，校验不通过时拒绝收箱任务，更新所述AGV重进重出任务的任务状态为aborted，码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为aborted；
设备控制系统控制AGV执行收箱任务，更新所述AGV重进重出任务的交互车道状态为allow，在任务完成后更新所述AGV重进重出任务的任务状态为complete，码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为complete。
2.根据权利要求1所述的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，其特征在于，所述方法还包括：
当码头操作系统将所述AGV重进重出指令的指令状态更新为canceled时，设备控制系统更新所述AGV重进重出任务的任务状态为canceled；当AGV已经被锁定或者卸船收箱交互车道已被申请，设备控制系统控制解锁AGV或释放卸船收箱交互车道；
当由设备控制系统主动终止AGV重进重出任务时，控制解锁AGV并释放卸船收箱交互车道，将所述AGV重进重出任务的任务状态更新为rejected，并在所述AGV重进重出任务中包含问题描述时更新问题描述字段；码头操作系统更新所述AGV重进重出指令的指令状态为rejected。
3.根据权利要求1所述的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，其特征在于，设备控制系统控制AGV执行收箱任务，具体为：
当判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥时，在AGV执行完装船作业后，控制AGV忽略岸桥下车道的循环方向直接行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道；
当判断卸船岸桥与装船岸桥不为相邻岸桥时，在AGV执行完装船作业后，控制AGV按照岸桥下车道的循环方向穿过中间岸桥的通行车道行驶至卸船岸桥的卸船收箱交互车道；
其中，岸桥下车道由通行车道、交互车道、通行车道、交互车道和通行车道以平行于码头岸线方向依次相邻布设。
4.根据权利要求3所述的用于自动化码头岸桥下AGV作业的调度方法，其特征在于，设备控制系统申请保留建议的卸船收箱交互车道时，若判断卸船岸桥与装船岸桥为相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，保留建议的卸船收箱交互车道相邻的交互车道；若判断卸船岸桥与装船岸桥为不相邻岸桥、且建议的卸船收箱交互车道被占用时，等待设定时长后拒绝收箱任务。
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