CN114692966A - 一种四向穿梭车的跨楼层调度方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种四向穿梭车的跨楼层调度方法、装置及系统。所述方法包括预先设置穿梭车跨楼层调度规则；依据穿梭车跨楼层调度规则，当需要穿梭车执行任务时，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案；根据供车区域车辆调度原则，确定供车区域车辆供给调度方案；根据车辆需求调度方案、车辆供给调度方案和车辆分布情况，计算跨楼层调度最优路径。采用本申请技术方案，能够高效的完成跨楼层调度,实现更好的利用穿梭车,减少无谓的跨楼层次数，提高仓储运输效率。

Description

一种四向穿梭车的跨楼层调度方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及穿梭车调度领域，尤其涉及一种四向穿梭车的跨楼层调度方法、装置及系统。
背景技术
物流管理已朝着自动化、高效率和低成本的方向发展。很多的物流企业为了节省存储空间，大都采用立体仓库进行货物存放。立体仓库是现代物流系统中的重要物流节点，在物流中心中的应用越来越普遍。使用高层货架存储货物虽然能够充分利用仓库空间，提高空间利用率。在申请号202010656488.9以及申请号202010656053.4中提出了一种智能立体仓库，由穿梭车在立体仓库中进行货物运输。
然而仓库内穿梭车由于需要在多楼层进行货物运输，而仓库出入库量又非常大,效率要求也很高，如果不进行跨楼层的优化调度不可避免的会出现穿梭车多次跨楼层现象，增加了车辆的运输时间。为了解决这个问题，本申请提出了一种四向穿梭车的跨楼层调度方法、装置及系统。
发明内容
本申请提供了一种四向穿梭车的跨楼层调度方法，包括：
预先设置穿梭车跨楼层调度规则；
依据穿梭车跨楼层调度规则，当需要穿梭车执行任务时，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案；
根据供车区域车辆调度原则，确定供车区域车辆供给调度方案；
根据车辆需求调度方案、车辆供给调度方案和车辆分布情况，计算跨楼层调度最优路径。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，跨楼层调度规则具体为：
①将整个库区根据楼层划分为不同的区域，当同一个楼层中的所有点位有间隔不能通行时，应再进行细分区域，保证两两区域连通；
②将穿梭车的当前位置与区域相关联，即获取到目前所有非异常的穿梭车所在的区域，便于调车程序根据穿梭车的区域分布进行调度；考虑到多车避让产生的效率问题，当区域中有正常状态的穿梭车时，即使该区域中有快要执行超时的任务，也不会执行调车；
③目前调车的终点是需车区域的提升机的等待点，所以区域中需要配置等待点，否则无法完成正常的调车业务。
④查询需车区域的所有可连通区域中是否有满足调车条件的穿梭车时，优先在没有任务的区域中筛选，其次在有任务但没有快超时任务的区域中筛选，当筛选到一辆穿梭车时，则可产生调车任务，并退出需车区域的调车检索，避免需车区域调度多辆穿梭车；
⑤穿梭车被调度到某一区域后，会执行当前区域的任务，其必须在当前区域存在一段时间后，才能再次被调度到其他区域，避免穿梭车频繁的产生跨区域调车，影响作业效率；
⑥当某一个区域的所有可连通性区域都没有穿梭车时，会启用调度其连通性区域的连通性区域调度，依次递归检索。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案，具体包括如下子步骤：
按照优先级原则选择优先分配车辆；
按照任务超时原则计算超时度，按照超时度序列进行车辆调度；
按照堵货原则优先为发生堵货的任务所在区域进行车辆调度；
按照超时任务原则为剩余超时业务进行车辆调度；
按照普通任务原则为剩余普通业务进行车辆调度。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，优先级原则具体为：按照任务优先级排序，获取优先级大于N的任务，根据区域分组，在满足需车条件下优先为此部分区域调车。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，任务超时原则具体为：设定业务基准完成时间，若有任务超时，则根据任务创建时间和业务基准完成时间计算超时度，按照超时度从大到小排序，在满足需要车的条件下为此部分区域调车。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，堵货原则具体为：针对于线体接驳点处有货因为没有车辆来接导致发生堵货时，在优先级原则、任务超时原则之后优先为此任务所在的区域调车。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，超时任务原则具体为：在执行完优先级原则、任务超时原则和堵货原则的车辆调度后，若剩下的任务还有超时任务，则按照超时时长由大到小排序，在满足需车条件下为此部分区域调车。
如上所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其中，普通任务原则具体为：若经过优先级原则、任务超时原则、堵货原则和超时任务原则的车辆调度后，最后剩下的任务若有普通任务，则为此区域内的任务进行调车。
本申请还提供一种仓储控制设备，包括：所述仓储控制设备执行上述任一项所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法。
本申请还提供一种仓储系统，所述仓储系统包括所述仓储控制设备，还包括立体仓库和四向穿梭车，由仓储控制设备控制四向穿梭车在智能立体仓库中进行跨楼层作业。
本申请实现的有益效果如下：采用本申请技术方案，能够高效的完成跨楼层调度,实现更好的利用穿梭车,减少无谓的跨楼层次数，提高仓储运输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的仓储系统示意图；
图2是本申请实施例提供的一种四向穿梭车的跨楼层调度方法流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本申请实施例一提供一种四向穿梭车的跨楼层调度方法，用于在如图1所示的仓储系统10中，控制四向穿梭车的车辆跨楼层作业；仓储系统10包括立体仓库11、四向穿梭车12和仓储控制设备13，由仓储控制设备13控制多台四向穿梭车12在立体仓库11中进行跨楼层作业，尽量减少跨楼层的次数和时间提高仓库出入库效率。
例如，三层智能立体仓库分为左右两个仓库，每个仓库有三个仓间，总共六个仓间分别为左仓1楼、左仓2楼、左仓3楼、右仓1楼、右仓2楼、右仓3楼，每个仓间有多辆穿梭车，楼层之间通过提升机时间穿梭车的跨楼层作业；在车辆跨楼层作业时，穿梭车移动到起点楼层提升机中，由提升机将穿梭车运输至目标楼层，达到目标楼层后，穿梭车驶出提升机，开始在目标楼层进行作业。
由于立体仓库硬件限制，左右仓库之间的通道不能放货，只能供穿梭车运动，并且左右仓库中每两个通道间的每一排货位只有左右两个出入口,靠墙的只有一个出入口,也就是说,在货位上,穿梭车只能左右移动，然而仓库出入库量非常大，效率要求很高，所以本申请提供一种四向穿梭车的跨楼层调度方法，尽量减少无谓的跨楼层次数，减少车在跨楼层时的时间。
如图2所示，所述四向穿梭车的跨楼层调度方法包括：
步骤210、预先设置穿梭车跨楼层调度规则；
其中，跨楼层调度规则具体为：
①将整个库区根据楼层划分为不同的区域，当同一个楼层中的所有点位有间隔不能通行时，应再进行细分区域，保证两两区域是可以连通的。
②将穿梭车的当前位置与区域相关联，即获取到目前所有非异常的穿梭车所在的区域，便于调车程序根据穿梭车的区域分布进行调度；考虑到多车避让产生的效率问题，当区域中有正常状态的穿梭车时，即使该区域中有快要执行超时的任务，也不会执行调车。
③目前调车的终点是需车区域的提升机的等待点，所以区域中需要配置等待点，否则无法完成正常的调车业务。
④查询需车区域的所有可连通区域中是否有满足调车条件的穿梭车时，优先在没有任务的区域中筛选，其次在有任务但没有快超时任务的区域中筛选，当筛选到一辆穿梭车时，则可产生调车任务，并退出需车区域的调车检索，避免需车区域调度多辆穿梭车。
⑤穿梭车被调度到某一区域后，会执行当前区域的任务，其必须在当前区域存在一段时间后，才能再次被调度到其他区域，避免穿梭车频繁的产生跨区域调车，影响作业效率。
⑥当某一个区域的所有可连通性区域都没有穿梭车时，会启用调度其连通性区域的连通性区域调度，依次递归检索，即假设A区域的连通性区域是B，B的连通性区域是C、D，当A区域需要车但B中无车时，会检索C、D区域，若C、D区域中有车时，则车会先经过B区域，再到达A区域。
步骤220、依据穿梭车跨楼层调度规则，当需要穿梭车执行任务时，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案；
本申请实施例中，需车区域表示立体仓库中需要四向穿梭车的楼层，当需要由穿梭车向仓库中存取货物时，先根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域的调度需求；
具体地，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案，具体包括如下子步骤：
Step11、按照优先级原则选择优先分配车辆；
优先级原则具体为：按照任务优先级排序，获取优先级大于N(N取值可调)的任务，根据区域分组，在满足需车条件下优先为此部分区域调车。例如设置优先级从1到5依次增大，当N＝3时，认定优先级在3以上的任务应该优先分配车辆。优选地，优先级是在任务生成时指定，并且可以在未分配任务之前手动更改任务的优先级。
Step12、按照任务超时原则计算超时度，按照超时度序列进行车辆调度；
任务超时原则具体为：设定业务基准完成时间，任务超时指的是比如作业人员认为该订单的所有任务均应在业务基准完成时间12点前完成，但由于各种原因导致12点未执行完成该订单的任务，则该订单在12点之后就被认定为是业务超时；在执行A任务到业务基准完成时间之后超过约定完成时间还有剩下的任务，即有任务超时，将超时的任务所超时时间转换为超时度，超时度计算公式为A＝(C-H)*N，A表示超时度，C表示任务创建时间，H为业务基准完成时间，N为单位超时度时间，例如设定半小时为1度；按照超时度从大到小排序，在满足需要车的条件下为此部分区域调车。
Step13、按照堵货原则优先为发生堵货的任务所在区域进行车辆调度；
堵货原则具体为：针对于线体接驳点处有货因为没有车辆来接导致发生堵货时，在优先级原则、任务超时原则之后优先为此任务所在的区域调车。
Step14、按照超时任务原则为剩余超时业务进行车辆调度；
超时任务原则具体为：在执行完优先级原则、任务超时原则和堵货原则的车辆调度后，若剩下的任务还有超时任务(超时任务指的是根据运单的创建时间加一段时间来判断)，则按照超时时长由大到小排序，在满足需车条件下为此部分区域调车；
Step15、按照普通任务原则为剩余普通业务进行车辆调度；
普通任务原则具体为：若经过上述四层车辆调度后，最后剩下的任务若有普通任务，则为此区域内的任务进行调车。
步骤230、根据供车区域车辆调度原则，确定供车区域车辆供给调度方案；
本申请实施例中，供车区域表示立体仓库中能够提供四向穿梭车的楼层；供车区域车辆调度原则，具体包括：①区域内有车；②车的状态不是故障、离线和跨楼层；③没有指定该车的充电任务、空载任务；④车电量达到合适电量；⑤车能支持跨楼层；⑥车在该区域可以待够一定时间；⑦当该区域是业务超时区域时，该区域的车辆只能被优先级原则或者更紧急的业务超时原则获取，更紧急的业务超时要根据需车区域和供车区域的业务超时度来判断；
具体地，根据供车区域车辆调度原则，确定供车区域车辆供给调度方案，具体包括如下子步骤：
Step21、判断供车区域内是否有车，如果有，则执行Step22，否则向仓储控制设备返回无车可用响应；
Step22、判断供车区域内的车状态是否处于故障、离线和跨楼层，如果是，则向仓储控制设备返回车状态异常响应，否则执行Step23；
Step23、判断供车区域内车状态符合要求的穿梭车是否有充电、空载任务，车电量是否达到适合电量，车辆是否支持跨楼层，以及车辆是否能够在供车区域停留一定时间，如果是，则向仓储控制设备返回车辆不满足需求响应，否则执行Step24；
Step24、若供车区域为业务超时区域，则根据业务超时度确定更紧急业务，根据优先级原则为更紧急业务分配车辆。
步骤240、根据车辆需求调度方案、车辆供给调度方案和车辆分布情况，计算跨楼层调度最优路径；
当选定车辆需求调度方案、车辆供给调度方案和车辆分布情况之后，计算跨楼层所需的最小代价；为了保证快速响应提升机区域的任务需求，本申请在智能立体仓库各楼层均设置了跨楼层等待点，设置在了提升机口附近区域，小车停在此处，小车跨到目标楼层后，具体要到达目标楼层的哪个位置合适，需要进行筛选与测试。优选地，通过多次测试模拟现场的任务分布情况、车辆分布情况来调整各个原则的先后顺序以及提升机、终点等的原则，来达到一个效率比较理想的界限，由此提高跨楼层调度算法的准确性。
当一个区域中有多台提升机时，根据小车的当前位置、目标终点选取一个代价最小的提升机，小车当前位置与提升机点位、提升机点位与目标终点两两计算，算出代价最小的提升机，假设小车当前坐标为(X1,Y1),提升机的坐标为(X2,Y2)，采用下式计算当前位置与提升机的代价D：
Figure BDA0003567149980000081
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机存储介质，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
存储器用于存储一个或多个程序指令；
处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种干部测评管理系统的使用方法。
与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，一个或多个程序指令用于被处理器执行一种干部测评管理系统的使用方法。
本发明所公开的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一种干部测评管理系统的使用方法。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，包括：
预先设置穿梭车跨楼层调度规则；
依据穿梭车跨楼层调度规则，当需要穿梭车执行任务时，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案；
根据供车区域车辆调度原则，确定供车区域车辆供给调度方案；
根据车辆需求调度方案、车辆供给调度方案和车辆分布情况，计算跨楼层调度最优路径。
2.如权利要求1所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，跨楼层调度规则具体为：
①将整个库区根据楼层划分为不同的区域，当同一个楼层中的所有点位有间隔不能通行时，应再进行细分区域，保证两两区域连通；
②将穿梭车的当前位置与区域相关联，即获取到目前所有非异常的穿梭车所在的区域，便于调车程序根据穿梭车的区域分布进行调度；考虑到多车避让产生的效率问题，当区域中有正常状态的穿梭车时，即使该区域中有快要执行超时的任务，也不会执行调车；
③目前调车的终点是需车区域的提升机的等待点，所以区域中需要配置等待点，否则无法完成正常的调车业务。
④查询需车区域的所有可连通区域中是否有满足调车条件的穿梭车时，优先在没有任务的区域中筛选，其次在有任务但没有快超时任务的区域中筛选，当筛选到一辆穿梭车时，则可产生调车任务，并退出需车区域的调车检索，避免需车区域调度多辆穿梭车；
⑤穿梭车被调度到某一区域后，会执行当前区域的任务，其必须在当前区域存在一段时间后，才能再次被调度到其他区域，避免穿梭车频繁的产生跨区域调车，影响作业效率；
⑥当某一个区域的所有可连通性区域都没有穿梭车时，会启用调度其连通性区域的连通性区域调度，依次递归检索。
3.如权利要求1所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，根据需车区域车辆调度原则，确定需车区域车辆需求调度方案，具体包括如下子步骤：
按照优先级原则选择优先分配车辆；
按照任务超时原则计算超时度，按照超时度序列进行车辆调度；
按照堵货原则优先为发生堵货的任务所在区域进行车辆调度；
按照超时任务原则为剩余超时业务进行车辆调度；
按照普通任务原则为剩余普通业务进行车辆调度。
4.如权利要求3所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，优先级原则具体为：按照任务优先级排序，获取优先级大于N的任务，根据区域分组，在满足需车条件下优先为此部分区域调车。
5.如权利要求3所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，任务超时原则具体为：设定业务基准完成时间，若有任务超时，则根据任务创建时间和业务基准完成时间计算超时度，按照超时度从大到小排序，在满足需要车的条件下为此部分区域调车。
6.如权利要求3所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，堵货原则具体为：针对于线体接驳点处有货因为没有车辆来接导致发生堵货时，在优先级原则、任务超时原则之后优先为此任务所在的区域调车。
7.如权利要求3所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，超时任务原则具体为：在执行完优先级原则、任务超时原则和堵货原则的车辆调度后，若剩下的任务还有超时任务，则按照超时时长由大到小排序，在满足需车条件下为此部分区域调车。
8.如权利要求3所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法，其特征在于，普通任务原则具体为：若经过优先级原则、任务超时原则、堵货原则和超时任务原则的车辆调度后，最后剩下的任务若有普通任务，则为此区域内的任务进行调车。
9.一种仓储控制设备，其特征在于，包括：所述仓储控制设备执行如权利要求1-8任一项所述的四向穿梭车的跨楼层调度方法。
10.一种仓储系统，其特征在于，所述仓储系统包括如权利要求9所述的仓储控制设备，还包括立体仓库和四向穿梭车，由仓储控制设备控制四向穿梭车在智能立体仓库中进行跨楼层作业。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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