CN115461770A - 分配系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种分配系统，所述分配系统包括用于分配物体的运送平面和用于运送所述物体的承载件。驱动系统在所述运送平面上移动所述承载件。所述分配系统的控制系统被配置为控制所述承载件在所述运送平面上在从起始位置到最终目的地位置的计划路线上移动。所述控制系统包括路线选择系统，所述路线选择系统被配置为通过利用节点和图对所述运送平面进行建模并使用窗口化分层协作启发式搜索算法来为所述运送平面上的至少两个承载件计算所述计划路线。所述路线选择系统被配置为确定每个节点的预留时间窗口和空闲时间窗口。所述路线选择系统被配置为将单独的预留长度分配给每个承载件以用于在空闲时间窗口上的下一次移动，并将无限预留时间分配给逻辑位置的节点。

Description

分配系统

技术领域

本发明涉及用于控制承载件移动以运送样品容器的系统、方法和装置，该样品容器特别是填充有待分析的生物流体的管、试剂、填充有试剂的盒、样本载玻片、组织材料、废弃物或用于在诊断实验室中进行等分的一次性用品，如移液器吸头、管盖或空管。该系统、方法和装置还可以应用于控制承载件的移动，该承载件可以在运送平面上运送有效载荷，例如物品、仓库的货物、要在制造现场制造的产品或其他物体。

背景技术

这种分配系统在本领域中是已知的。

实验室诊断分配系统在例如 EP 3 095 739 A1 或 WO2012/158541 中有描述。这些公开文件描述了在运送平面上具有无源承载件或自推进承载件的实验室样品分配系统。

例如，WO2008/148513 描述了一种储存或输送系统，包括电磁平面电机，该电机移动一个或多个输送装置，尤其是可移动的托盘、汽车或安装在轮子或辊子上的容器。

WO2017/186825 中描述了一种机器人负载装卸器协调系统，该系统包括机器人负载装卸器，该机器人负载装卸器在使用时能够穿过以网格形式布置的多个单元。

要在路线选择系统中使用的路线选择算法在本领域中也是已知的。“协同寻路”（Silver, D.，2005，“协作寻路”，Young，R. M. 和 Laird，J. E. 编辑，AIIDE，117-122.AAAI Press）公开了解决所谓的多智能体路径查找问题的算法，其中智能体需要在给定有关其他智能体路径的完整信息的情况下找到不同目的地的路径。该算法适用于即时战略游戏和其他实时环境。所提出的算法假设网格代表空间，并使用所谓的曼哈顿距离作为计算成本函数的基础。他们使用具有有限固定协作搜索深度的窗口化搜索，称为窗口化分层协作式A* (WHCA*)。还描述了这些算法的缺点。某些类别的问题无法通过预先计算最优路径的解耦、贪心算法来解决，这意味着这些问题最终将陷入无限的计算循环。

B. Zahy 等人，“Conflict-Oriented Windowed Hierarchical Cooperative A”，2014 IEEE 机器人与自动化国际会议 (ICRA)，IEEE，2014 年 5 月 31 日，第 3743-3748页，XP03265061 8，DO1：10.1 109/ICRA.2014.6907401 描述了给定地图和一组具有不同源和目标位置的代理的多代理路径查找问题 (MAPF)。MAPF 求解器可以基于其用途分为几类。其中一类是在线 MAPF 算法类，其中路径搜索与代理的实际物理移动交错。此类中一个突出的算法是窗口化分层协作式A* 算法 (WHCA*)，其中为每个代理单独计划路径，并使用预留表获得协同。

定义

承载件是支撑和运送有效载荷的支撑结构。承载件特别地设置有适当的保持装置来支撑，并且如果需要，以所需的方式和取向固定物体。承载件可以是自行推进的，或者可以由运送平面推进并在运送平面上移动。

运送平面是承载件定位在其上的二维平面、表面、床、层、平台或平坦基底中的任何一种，使得承载件可沿该平面在至少两个维度上移动。例如，运送平面可以是安装在诊断实验室或制造现场的地面或制造车间内的滑动表面。运送平面可以垂直或水平安装，包括斜坡。弯曲的运送平面也是可能的。承载件可以接触表面，从而可以使用摩擦力来驱动和控制移动，或者承载件可以非接触式移动，例如通过空气或在承载件和表面之间提供小间隙的磁悬浮。对于第三维，或者平面相应地形成对上下坡度的相应的限制，或者安装某种悬浮机构，例如磁悬浮或气垫技术，在不失控的情况下对可到达高度有相应的限制。对于在第三维的垂直运送，还可以安装升降机/帕特诺斯特机构。

驱动系统在运送平面上移动承载件。驱动系统可以在承载件（例如连接到带有连接的电池和电子设备的电动机的轮子）本身中实施。另一种可能性是直线电机。也可能是无源承载件。例如，磁性装置被固定在承载件中，并且由诸如电磁线圈的磁活性和可驱动元件提供磁力，从而通过产生的电磁场来促使承载件移动。线圈可以安装在运送平面的下方、上方、旁边或内部。例如，EP2566787 或 WO2013/098202 等描述了电磁线圈在运送平面下方的布置。

运送平面上的逻辑位置被定义为承载件可以停止、开始和/或改变方向的位置。在诸如 EP2566787 或 WO2013/098202 中描述的系统中，驱动系统通过其硬件限制来定义这些逻辑位置。在这些系统中，通常这些逻辑位置被定义在电磁线圈上。在这些位置，可能停止承载件并在下一次移动时改变其方向。在其他运送平面上，可以根据需要或要求来定义逻辑位置，以形成一组有用的交叉点、接头、开始和停止位置。逻辑位置可以是路线选择算法中的虚构位置和/或真实运送系统上的位置。逻辑位置可以是承载件可以停止的分立位置。特别地，逻辑位置可以由驱动系统的至少一个物理实体（诸如电磁线圈或例如轨道的可能方式的交叉）来定义。

逻辑位置可以是无源承载件可到达的任何位置或承载件可以改变方向、停放或可以被识别或注册系统识别的任何位置。识别和注册系统可以是摄像系统或光学传感器和扫描仪，用于识别承载件或物体上的任何光学签名，诸如其尺寸、类型或条形码。替代地或附加地，读取承载件或承载件上的物体或运送平面内的传感器的唯一 RFID 的 RFID 读取器系统可用于识别逻辑位置和定位该承载件。另一个选项可以是高精度 GPS，其特别是通过Wi-Fi 和/或 GSM 信号来增强。

对于具有部分随机行为的路线选择系统，这意味着承载件并不总是以相同的速度分布（加速度、减速度或恒定速度的变化）移动，计划太远的未来会增加计算工作量和路线选择容易被损坏的风险。此外，将收到将承载件从起始位置运送到最终目的地位置的新命令，而其他承载件的路线仍在执行中。因此，为了提高路线选择系统的效率，可以限制提前计划的移动次数。此外，计算时间不再与运送系统的大小成比例。选路器提前计划的最大时间称为时间长度为 T 的协作搜索窗口。

对于每个逻辑位置，定义了时间窗口，在该窗口中位置的状态要么预留给承载件的潜在移动，要么空闲。如果一个时间窗口是空闲的，它可以被用来计划在相应时间的承载件的移动。因此，对于每个逻辑位置，定义了具有单独持续时间的单独空闲和预留时间窗口的时间序列。这些时间窗口的持续时间是独立的和连续的，因为每个逻辑位置的窗口的持续时间可以单独计划，并且它们的值不是大量离散的时间步长，而是一个可自由定义的值。因此，与本领域中通常已知的离散时间窗口相比，定义了连续持续时间。

路线选择算法是为运送平面上的每个承载件计算从起始位置到中间目的地位置朝向最终目的地位置的路线的算法。

起始位置是算法开始计算路线时承载件位于运送平面上的逻辑位置。

最终目的地位置是承载件需要到达的运送平面上的逻辑位置。特别地，最终目的地位置是运送平面上具有特殊功能性的逻辑位置，例如，在这些逻辑位置，样品管、样品的一部分或消耗品从运送平面移交至如分析仪或分析前系统或分析后系统或存储系统，或从这些系统移交至运送平面。对于制造现场，最终目的地位置特别是对应于对半成品执行某些制造过程的机器站的逻辑位置。一个承载件的起始位置也可以特别是另一个承载件的最终目的地位置，或者更特别是同一承载件的最终目的地位置。

路线选择算法通常为每条路线计算几个直线移动，以承载件在逻辑位置上的当前位置作为起始位置到中间目的地位置。中间目的地位置也是一个逻辑位置。每次移动都在逻辑位置上开始和停止。路线的最后移动的停止是中间目的地或最终目的地。

节点被定义为逻辑位置以及窗口化分层协作搜索算法使用的时间窗口信息（预留或空闲）。图是节点的构造以及它们之间可能的连接，由窗口化分层协作搜索算法使用。

通常分配系统包括两部分：

● 运送系统，它根据选路器软件计算的给定路线尽可能好地执行对承载件的移动。运送系统向控制系统传达所有或预定义的承载件位置变化和运送系统的潜在错误。

● 软件系统接收有关承载件在逻辑位置上的位置和错误的状态更新，并基于此状态更新和将承载件运送到其最终目的地位置的新请求，计算下一次移动的新路线。这些移动被发送到运送系统以执行。

如果分配系统出现问题，则该计划可能无法执行，因为例如，当移动的执行时间超过计划时，无法访问位置或计划可能会延迟。在这两种情况下，计划的执行都被定义为“失败”。

窗口化分层协作启发式搜索算法是一种启发式搜索算法，例如 A* 或 D* 搜索算法。对于具有最终目的地的每个承载件，搜索算法计算在时间长度为 T 的协作搜索窗口内的节点上从起始位置到中间目的地位置朝向它们各自的最终目的地位置的路线。搜索是协作的，因为路径只能通过逻辑位置的空闲时间窗口。对于具有所需空闲时间窗口的逻辑位置，空闲时间窗口的所需持续时间将从“空闲”变为“预留”以用于相应逻辑位置的所需时隙。因此，空闲时间窗口将被分成一个预留时间窗口和一个或两个额外的空闲时间窗口。因此，通过考虑为逻辑位置的其他承载件预留的时间窗口，搜索对于协作时间窗口 T 是协作的。

路线选择系统被配置用于在协作时间窗口 T 内使用窗口化分层协作启发式搜索算法计算计划路线。窗口化分层协作启发式搜索算法可以被设计用于在连续时间中基于现实时间行进模型预留时间窗口。现实时间行进模型可能是一个近似值。可以配置现实时间行进模型，使得现实上所有移动都可以在计划时间内执行，特别是不会由于预留太多时间而浪费时间。现实时间行进模型的信息可以从真实系统上的测量中获得。现实时间行进模型可以包括考虑乐观和/或悲观行进时间。乐观和悲观行进时间模型是指预测比现实更早和更晚到达的模型。现实时间行进模型可以包括考虑恒定的加速度、减速度和平台速度。可以测量这些模型的模型参数。对于仅几个位置的小运动，可能达不到平台速度，从而可能只有加速度和减速度。模型参数可以从测量中选择，因此是现实值。模型参数可以被调整为悲观。这可以确保实际上总是预留足够的时间来完全执行移动。可以调整模型参数以计划更多的移动时间。模型参数可以自动调整。如果太多计划因时间不足而失败或经常预留太多时间，可以自动调整模型参数，从而导致承载件不得不在移动之间等待太长时间。例如，如果短移动失败，则可以修改加速度和减速度。例如，如果长移动失败，则可以将最大速度调整为较低的值。例如，如果遵循计划的移动次数≥99%，则模型参数可以自动调整。可以通过评估一个位置移动和/或更长位置移动来自动调整模型参数。例如，在加速度和减速度足够快以至于即使一个位置的移动也受到最高速度的影响的情况下，甚至可以评估一个位置的移动。如果这样的移动经常晚于悲观估计，或者早于乐观估计，选路器可以调整最高速度。具体地，路线选择系统被配置用于在考虑连续持续时间的协作时间窗口 T 内使用窗口化分层协作启发式搜索算法来计算计划路线。相反，已知的窗口化分层协作启发式搜索算法可以通过使用离散时间来预留时间窗口。因此，本发明提出使用窗口化分层协作式 A*(WHCA*) 算法的修改版本，在此表示为连续 WHCA*。由于运送系统不使用离散时间框架进行操作，因此移动可以在任何时间开始，连续的持续时间可以使算法更有效。此外，考虑连续持续时间允许减少计算需求。在现有离散时间的情况下，离散时间以细粒度方式存储，例如 10ms，一个 2s 的移动变成了 200 段时间。在内存中，这可能会导致存储大量时间间隔很小的数组。使用连续持续时间可以避免粗略离散化、过度预留和浪费时间。路线选择系统用于真实的运送系统，面临确定性或部分随机的移动速度。如果存在随机效应，则可能无法准确预测每次移动所需的时间。路线选择系统可以被配置用于基于现实行进时间模型来预留时间窗口。相比之下，已知的 WHCA* 是确定性的，因此无法对随机性进行建模。因此，连续 WHCA* 算法可以通过将乐观和悲观到达时间建模到每个时间窗口中来允许对具有部分随机时间行为的过程进行路线选择，以这样一种方式，大多数或所有真实移动，包括随机变化，将发生在这两个估计内。这可以允许相应地计划后续移动的乐观情况开始和悲观情况结束。

连续 WHCA* 算法可以被设计用于单独为每个承载件计划路径，其中可以使用预留表来获得协作。路线选择系统被配置为将无限预留时间分配给运送平面上的逻辑位置。使用无限时间窗口可以确保预留表始终无冲突。无冲突可以指不会发生冲突，因为逻辑位置同时分配给最多一个承载件。连续 WHCA* 算法可以设计成使得所有部分路径可以以无限预留结束，以确保所有承载件在任何时间都具有时空无冲突路径。

连续 WHCA* 可以设计用于计划承载件的路线，每个承载件各自具有最优开始时间。与离散时间相比，这可以避免计算尖峰，因为开始该移动不需要在可能导致多个承载件同时开始的离散时间发生。

连续 WHCA* 可能适用于以高效且响应迅速的动态方式提供通往运送系统的路线，例如体外诊断实验室中的样品运送系统。连续 WHCA* 可以启用功能，例如以下中的一项或多项：随时在 WHCA* 算法中创建和删除承载件，例如如果在真实系统上例如从分析仪到运送系统上（反之亦然）放置一个承载件；随时更改承载件的最终目的地，例如，如果分析仪不再可用并分配新的分析仪；考虑由例如承载件与运送表面的摩擦效应导致的移动时间的随机变化；考虑移动可能会由于例如损坏的运送元件而失败；考虑根据计划时间执行移动可能会失败，例如由于磨损的运送元件或污垢；考虑位置可能突然变得不可穿越，例如由于故障或故意关闭。执行单元可以被配置用于将传感器检测到的突然障碍提供给路线选择系统，并且路线选择系统可以取消受影响的计划并重新计划它们。

分配系统可以被配置用于分配大量的承载件，例如超过数千个承载件。承载件的密度可以非常高，达到许多承载件被其邻居阻塞的水平，以至于在交通密度降低之前它们无法进行任何移动。考虑到承载件的高密度，连续 WHCA* 可用于计划无冲突路线。

中间目的地是一个逻辑位置，可以在时间 T 之后到达该逻辑位置。当最终目的地在 T 内可到达时，中间目的地也可以与最终目的地重合。

当承载件移动时，它会加速直到达到稳定的速度，然后减速并停在中间或目的地位置。对于非常短的移动，例如 1 个逻辑位置，可能只有加速后直接减速。在这种情况下，将无法达到稳定的速度。

术语“无限预留时间”可能与逻辑位置的附加状态有关，选路器使用它来指示该位置不可用于路线选择。最初，所有位置都可能可用。如果位置被设置为“预留”一段有限的时间，一旦临时预留结束，位置将再次可供移动。如果从某个时间开始将位置设置为“无限预留时间”，则选路器在其计划中将不再考虑从所述时间开始的位置。然而，直到所述某个时间，选路器也会考虑所述位置。

无限预留是预留表中的条目，它们分别以 -infinity 和 +infinity 开始和/或结束。选路器可以使用它来指示该位置不可用于路线选择。如果位置设置为“预留”一段有限的时间，一旦临时预留结束，位置将再次可供移动。如果预留开始和结束于无穷大，选路器将不再在其计划中考虑该位置。如果预留在有限时间开始并在无限大时结束，则选路器将只能在无限预留开始之前的可用时间窗口中使用此位置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种分配系统、一种控制分配系统的方法以及实现分配系统的装置，使得能够在分配系统内实现改进的、更有效和更可靠的运送。

该目的由根据权利要求 1 的系统实现。

本发明的第一方面涉及一种分配系统，该分配系统包括用于分配物体的运送平面。承载件在运送平面上运送物体。承载件由运送平面上的驱动系统移动。该系统还包括控制系统，该控制系统被配置为控制驱动系统，使得承载件在运送平面上从起始位置到最终目的地位置的计划路线上移动。控制系统包括路线选择系统。路线选择系统被配置为通过使用节点图对运送平面进行建模来计算运送平面上所有承载件的路线。为此，路线选择系统被配置为确定每个节点的预留时间窗口和空闲时间窗口。为了计算承载件的路线，路线选择系统使用具有协作时间窗口 T 的窗口化分层协作启发式搜索算法。具体而言，协作启发式搜索算法是 Dijkstra 算法、Bellman-Ford 算法或更具体地是 A* 算法。T 通常在 1到 300 秒的范围内，特别是约 10 秒。路线选择系统被配置为分配单独的预留长度作为在逻辑位置上的下一次移动的节点数量，每个承载件都有空闲时间窗口，因此承载件单独开始和停止。将无限预留时间分配给运送平面上的逻辑位置。只要没有为该位置上的承载件计划移动或者如果该位置被标记为不可用，则可以将无限预留时间分配给运送平面上的逻辑位置。该控制系统包括至少一个执行单元，该至少一个执行单元被配置用于执行用于将承载件从它们各自的起始位置运送到它们各自的最终位置的计划路线。

计划路线的计算可以包括计划该路线。控制系统可以包括用于计划承载件路线的路线选择系统。该计划可以包括确定运送平面上的承载件的最优路线。最优路线可以根据至少一个优化目标来确定，诸如时间、资源消耗、成本、磨损平衡、良好的整体运送性能中的一项或多项。由于路线选择是协作的，因此路线选择系统可能会注意所有承载件以净有效的方式通过，必要时牺牲到达各个承载件的最终目的地的最短时间。各个承载件的最优路线可以是从多个可能的路线中选择的路线，该路线使优化目标最小化，例如到达其最终目的地位置所需的时间。该计划可以包括不仅考虑在其穿过运送平面的路上的一个承载件，而且考虑存在的多个另外的承载件和/或至少一个物理实体的障碍和/或失败等。路线的计划可以包括接收关于运送平面和/或驱动系统的状态更新信息。状态更新信息可以是关于逻辑位置的信息，诸如障碍物的存在与否、承载件通过逻辑位置、承载件开始/结束移动、对应于逻辑位置的物理实体的失败。失败信息可以单独发送到控制系统，其中控制系统可以通知路线选择系统，例如移除进行路线选择的某些位置或预留具有无限预留时间的位置。路线选择系统可以被配置用于通过查看在特定持续时间内没有移动来识别阻塞或死锁。路线选择系统可以被配置用于根据接收到的状态更新信息来计算、特别是用计算机计算用于承载件的路线。路线选择系统可以设计为用于执行路线计划的计算机或计算机网络。

路线选择系统可以被配置用于为承载件提出路线，然后由执行单元执行。控制系统可以包括用于执行计划路线的执行单元。路线选择系统和执行单元可以部署在同一台计算机中，也可以体现为单独的装置。控制系统可以包括至少一个传输连接，用于将有关计划路线的信息从路线选择系统传输到执行单元。例如，传输连接可以是有线或无线的，例如设计为互联网连接、蓝牙连接、NFC 连接、感应耦合等。

具体地，执行单元发起计划路线。执行单元可以设计为计算机或计算机网络，用于运行所执行的过程，特别是用于移动承载件。可以生成计划路线，从而不会发生碰撞。由于以下机制，分配系统可以被配置用于经由良好的路线选择来禁止碰撞：执行单元将向路线选择系统发送关于已经到达某些点的承载件的信息，例如，穿越模块或区域、到达移动终点。因此，路线选择系统将知道已经通过的预留位置可以安全地用于下一个承载件，而没有发生碰撞的风险。任选地，执行单元也可以注意没有承载件将发生碰撞。执行单元可以被配置为如果执行单元将接收到（假设地）错误计划（其中将发生碰撞），它将停止，不再做任何事情。因此，执行单元可以包括附加的安全机制。

执行单元可以通过移动承载件尽可能地尝试执行计划路线。运送方法，例如承载件由电磁力和摩擦力的组合驱动，在移动承载件的速度分布中显示出随机性。对于不同的承载件和随着时间的推移，滑动表面之间的摩擦力通常可以是一个相当不同的因素。此外，承载件的表面和运送滑动表面在整个表面上可能不是均匀的。运送表面的粗糙度可能会有所不同，例如，由于磨损、材料不均匀性、污垢或灰尘或湿气等方面的差异。此外，一些模块表面板可能比其他表面板更换得更早，因此显示出与旧板不同的摩擦水平。承载件与运送表面的接触表面的情况也是如此。由于这些不同的摩擦力，移动所花费的时间也可能具有不可预测的随机分量。如果实际摩擦力高于平均值，则承载件将加速较慢并且可能达不到平均平台速度。此外，它可能会导致承载件减速较快。控制该移动的执行单元可能会尝试对此进行调节，但仍然会为移动和承载件显示加速度和速度曲线的变化。因此，由于随机效应、异常和错误，并非所有计划路线都可以完全按照路线选择系统的建议执行。

运送平面可以包括至少一个传感器，其被配置用于检测运送系统的状态信息。例如，状态信息可以包括承载件的位置、运送平面上的不可用或损坏的位置或节点、或运送平面上的污垢中的一项或多项。例如，传感器可以是摄像系统和适当的图像处理或可以是其一部分。其他位置传感系统，诸如霍尔传感器、电流传感器、导电传感器、电容传感器、电感传感器或光学屏障也是可能的。传感器可以被配置用于将检测到的状态信息提供给执行单元。执行单元可以被配置用于根据接收到的检测到的状态信息更新最新的状态信息，从而生成状态更新信息。执行单元可以被配置用于向路线选择系统提供关于运送平面、运送承载件和/或驱动系统的状态更新信息。

路线选择系统还被配置为将无限预留时间分配给运送平面上的逻辑位置。路线选择将失去一些协作，但避免了无限的计算循环（启发式搜索算法的一个已知缺点）。

在分配系统的进一步实施例中，路线选择系统被配置为如果以下中的一项或多项被实现，则将无限预留时间分配给逻辑位置：

- 逻辑位置是没有最终目的地的承载件的位置，

- 逻辑位置被损坏或阻塞，

- 在协作时间窗口 T 期间，没有发现在逻辑位置上移动承载件的可能性。

因此，对于运送平面上的不同逻辑位置，这些情况中的一种或两种组合或所有三种情况都是可能的。

分配给逻辑位置的预留时间可以是或可以对应于承载件被计划和/或预期在所述逻辑位置上移动的持续时间。路线选择系统可以在其计划中预留一个或多个位置，只要承载件可能需要（特别是根据其模型）在一个或多个位置上进行移动。例如，只要完成移动，移动的所有位置都可以预留。例如，只要移动将持续到某个逻辑区域，就可以预留位置。例如，也可以预留位置，直到该位置被承载件通过。例如，一旦通过每个逻辑位置，就可以释放位置。例如，如果通过了逻辑位置块的边界，则可以释放位置。路线选择系统可以被配置用于根据路线计划的临时不可用或永久不可用将不同类型的预留时间分配给逻辑位置。路线选择系统可以被配置用于将有限预留时间分配给预期被承载件临时占据的逻辑位置。因此，如果将有限预留时间分配给逻辑位置，所述逻辑位置可用于路线计划，但需要考虑临时不可用，例如通过计划路线中的等待时间。路线选择系统可以被配置用于将无限预留时间分配给预期对移动载波不可用的逻辑位置，例如，因为逻辑位置是没有最终目的地的承载件的位置（例如停放的承载件），逻辑位置被损坏或阻塞，或者在协作时间窗口 T 期间没有发现将承载件移动到逻辑位置上的可能性。路线选择系统可以被配置用于将无限预留时间分配给永久不可用的逻辑位置。特别地，可以将无限预留时间分配给不可用于计划该路线的逻辑位置。路线选择系统可以被配置用于将无限预留时间分配给所述逻辑位置，使得窗口化分层协作启发式搜索算法可以将所述逻辑位置视为不适用或不可用。具体来说，窗口化分层协作启发式搜索算法可以忽略分配有无限预留时间的逻辑位置来搜索路线。否则，即在没有为逻辑位置分配有限或无限预留时间的所有情况下，逻辑位置被认为是空闲的，特别是在可用的意义上。

逻辑位置的状态可以在分配系统运行期间发生变化。例如，被视为永久不可用的逻辑位置的状态可以在维护后变为“空闲”。例如，如果运送平面和/或驱动系统的物理实体损坏，被视为空闲的逻辑位置的状态可以变为永久不可用

例如，路线选择系统可以被配置用于如果逻辑位置被认为是损坏或阻塞，则将无限预留时间分配给逻辑位置。如果逻辑位置不能再被使用，逻辑位置可以被认为是损坏的，例如由于运送平面的该特定位置处的驱动系统故障和/或运送平面的故障。如果逻辑位置原则上可以使用，即该逻辑位置处的物理实体正常运行，但该逻辑位置由承载件预留，则该逻辑位置可以被认为是被阻塞的。路线选择系统可以被配置用于考虑驱动系统和/或运送平面的故障和/或变化和/或障碍以计划路线。例如，运送平面上其他承载件的存在可能会对承载件的潜在路线产生影响。例如，路线选择系统可以被配置用于考虑交通、交通拥堵、预留的逻辑位置、污垢等。例如，路线选择系统可以被配置用于考虑驱动系统和/或运送平面的变化，例如电磁线圈之一的故障。特别地，路线选择系统可以被配置用于防止将承载件移动到阻碍承载件进一步运送的逻辑位置。路线选择系统可以被配置用于通过将无限预留时间分配给所述逻辑位置来考虑故障和/或变化和/或障碍。路线选择系统可以被配置用于将无限预留时间分配给所述逻辑位置，使得窗口化分层协作启发式搜索算法可以将所述逻辑位置视为不适用或不可用。路线选择系统可以被配置用于将无限预留时间分配给尚未进行路线选择的承载件所占据的逻辑位置。例如，如果系统重新启动并且因此所有承载件都没有计划并且必须同时进行路线选择，那么路线选择系统可以将无限预留分配给所有承载件的位置，除了首先要进行路线选择的承载件。例如，如果故障导致多个承载件的计划失效，则路线选择系统可以取消这些计划，并且类似地必须同时为多个没有计划的承载件进行路线选择。在路线选择系统中可以使用无限预留来强制执行路线计划（其中忽略具有无限预留的位置）以创建路线，只要激活无限预留，无论是物理原因还是软件集原因。

分配系统的另一方面是，多个，例如 n 个，移动（每个都有自己的预留长度和持续时间 t_i）在协作时间窗口 T 内开始。计划的 n 次移动中的最后一个在协作时间窗口 T内开始，但不需要在这个协作时间窗口内结束。所以可以得出

。移动的长度和持续时间 t_i 主要取决于交通密度。在高交通密度下，将进行更多但更短的具有更短的时间 t_i 的移动，因为承载件之间将有更激烈的互动（例如穿越路径）。预留长度可以是为移动预留的节点和/或逻辑位置的数量。术语“移动”可以指“动作”，并且可以不包括下一次移动发生前的等待时间。移动的持续时间可以取决于预留长度。在本发明公开中，移动被定义为承载件在直线上的一次移动，从一个逻辑位置开始并在第二个不同的逻辑位置停止。移动可以包括一个或多个逻辑位置的承载件的位移。从第一最终目的地到第二最终目的地的移动可以在具有中间目的地的一次或多次移动中执行。在下一次移动开始之前，每个中间目的地可能有更长或更短的等待时间。路线选择计划可以包括所有移动或仅仅到达第二个最终目的地之前要执行的接下来的几次移动。移动可以具有不超过最大预留长度的不同的预留长度。每次移动的预留长度可以包括应该为进行移动而预留的逻辑位置。可以定义最大预留长度以避免一次预留太多逻辑位置的情况，这将导致为其他承载件阻塞这些位置过长时间。通过利用模型来估计给定移动长度所需的移动时间，可以制定完整的时间计划来预留逻辑位置。该时间计划可以包括移动时间以及直到可以进行下一次移动的等待时间，以及用于不应使用的或包含没有移动到下一个目的地的计划的承载件的位置的无限预留时间。

对于协作搜索窗口为大约 10 秒的诊断实验室运送平面，n 可以在 1 和 12 之间，特别是在 3 和 8 之间，更特别是 6。

在进一步实施例中，预留长度是为移动特别定义的，例如，某些区域中的承载件可以进行比其他区域中更长的移动。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为使用最可用的预留长度，特别是等于或低于用于协作时间窗口 T 中可能的最大 n 次移动中的下一次移动的确定的最大预留长度。特别是路线选择系统被配置为使用最大预留长度，使得 n>1。移动的最大预留长度定义为固定数。在其他实施例中，最大预留长度是可及时调整的，使得在具有低交通密度的情况下可以进行更长的移动。

在进一步实施例中，路线选择系统被配置为限制移动的最大预留长度以避免不必要地阻塞字段太长时间。为了不为其他移动承载件阻塞太多逻辑位置，需要此设置的最大预留长度。

在另一个实施例中，在这个时间长度为 T 的协作搜索窗口期间，不是完整的路线需要根据计算的路线来执行。承载件可能更早到达中间目的地位置，该中间目的地位置是最后预留的逻辑位置，因此可以或需要比时间窗 T 更早地建立新路线。通常，在经过定义的持续时间后计算新路线，例如，协作搜索窗口时间 T 的 20% 或直接在运送系统发送触发需要计算新路线的更新（诸如失败的路线或失败的移动或到达最终或中间目的地）之后。这允许通过更多关于运送平面情况的最新信息来计算路线，从而提高吞吐量。因此，路线更有效，因为累积的不确定性减少了。

分配系统的另一个实施例的另一方面是路线选择系统被配置为从运送系统接收状态信息。将接收到的状态信息存储在存储装置中，并与存储在路线选择系统中的最新的状态信息进行比较。当通过该比较检测到状态变化时，路线选择系统使用的预留地图被更新，并为承载件计算具有新预留长度的新的、最终改变的路线。状态信息可以是，例如，承载件是否越过运送平面上的预定义边界，或者它何时离开、通过或到达任何或预定义的逻辑位置，或者运送系统何时检测到错误。

在分配系统的进一步实施例中，分配系统中的错误包括例如无序的损坏的逻辑位置，损坏的或卡住的不能再移动的承载件及其相关的逻辑位置，由于与最终目的地位置相对应的系统不可用而阻塞的最终目的地位置。

在分配系统的其他实施例中，每个逻辑位置的运送表面使用频率可以是运送系统的状态信息。

在另一个实施例中，路线选择系统适于根据路线选择系统（在本文中也表示为选路器）制定的计划及其检测到的偏差来计算状态信息本身。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为确定当前路线之后的后续路线，假设每条路线将被成功执行。

这允许更快的路线选择，因为当检查移动成功意味着每个承载件根据当前路线到达其计划的中间或最终目的地时，可以直接执行下一条路线的移动，而不会浪费时间首先计算它，因为路线已经可用。这进一步允许路线选择系统以连续而不是峰值计算负载更好地使用 CPU。

分配的另一个方面是路线选择系统被配置为检查是否所有承载件都在计划的时间窗口内到达，并且当检测到将不会在计划的时间窗口内到达的承载件时，这些没有到达他们的停止或中间或最终目的地位置的承载件的计划时间窗口将被延长，并且受影响的计划将被分别延长。

在进一步实施例中，受影响的计划，即路线，被重新计算。

在进一步实施例中，根据物理效应和控制机制，如摩擦力和不连续驱动力，加速度、稳态速度和减速度可能不具有恒定值，而是可能随时间变化。因此，从开始到停止的移动的持续时间可能会有所不同。为了定义移动的现实时间窗口并因此为逻辑位置进行预留，假设加速度、稳态速度和减速度值。例如，采用最慢的预期加速度和减速度以及最低速度。连同要移动的逻辑位置的数量，可以计算移动的时间窗口。最终会采用稍长的时间，诸如 5%、10%、20% 或 30%，以避免创建太多失败的计划。

在另一个实施例中，协作搜索窗口 T 的合理长度取决于对未来进行计划的不确定性水平以及计算下一组移动所需的计算时间量。对于强随机移动行为，未来移动可以按计划执行的确定性低于强确定性移动行为。因此，对于强随机移动行为，选择较短的协作搜索窗口 T 的时间长度，当强确定性行为占主导地位时，选择较长的时间长度。使用更长的协作搜索窗口 T 制定计划，因此需要更多的移动，每条路线花费更多的计算时间。目的是用足够大的协作搜索窗口 T 进行计划，并且高度确定地可以执行该时间窗口中包含的所有移动。这将导致重新计划的频率降低，从而降低计算能力。

在进一步实施例中，代替使用公式来计算用于预留位置的时间窗口，还可以使用具有预先计算的时间的查找表来移动 1、2、3...nmax 个位置，其中 nmax 是最大预留长度。这些时间再次基于建模或经验确定的速度、加速度和减速度。位置可以不是等距分布的。例如，传输图块边界每一侧的 2 个逻辑位置之间的距离可以大于图块内的 2 个逻辑位置之间的距离。因此，由于跨越边界，从 1 个图块移动到下一个图块可能需要额外的时间。计算时间的模型可能会考虑这个额外的时间。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为允许逻辑位置中的至少一个仅被承载件寻址为最终目的地位置并且禁止被用作将承载件运送朝向其最终目的地位置的中间目的地位置。

这允许将分配系统运送的物体顺利移交给例如单独管理的运送区域或系统，例如诊断实验室中的分析仪。

分配系统的另一个方面是运送平面被划分为逻辑子区域。

这允许组织子区域而无需组织整个系统。子区域可以由硬件模块定义，例如运送系统由单独的模块构成。子区域也可以由逻辑区域定义，例如物体的交接区域、快速运送区域、分拣区域、进行物体的某种中间存储的缓冲区域、空承载件区域或由一个电源单元供电的模块。

可以将承载件的不同行为分配到子区域，诸如不同驱动速度、承载件的加速或减速行为、移动承载件的特殊规则，例如队列中的先进先出等。

分配系统的另一个方面是路线选择系统被配置为仅允许在运送平面的定义子区域内承载件的有限数量的同时移动。

此外，对于无源承载件而言，通过限制逻辑区域的最大可能功耗，为驱动系统设计具有定义的最大功耗阈值的电源是有利的。

分配系统的另一个方面是路线选择系统被配置为在承载件通过运送平面上的预定义逻辑位置之后，释放由当前移动在子区域上预留的每个节点。释放节点这里是指在节点信息中，将各个逻辑位置的各个时间窗口从预留设置为空闲。作为第一个示例，在承载件通过各自的逻辑位置并到达其计划移动的下一个逻辑位置之后，直接释放每个节点以进行进一步的计划。另一种可能性是在承载件通过相应子区域的边界之后释放子区域中的所有节点。

这些边界可以与运送系统的逻辑实体重合，例如，如果运送平面是由运送模块（如图块）构建的，则边界是运送表面模块与下一个模块的边界。其他边界可以通过以下方式来人工定义：通过定义形成定义边界的逻辑位置，或通过检测承载件是否已经通过、进入或离开预定义位置的传感系统，诸如通过光闸或摄像系统、感应式、电容式、导电式或射频传感器。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为检查计划移动是成功或是失败，并且其中根据相关区域中失败计划的数量，针对具有相同值的整个运送区域或针对具有不同值的每个子区域调整计划模型的参数。如上所述，由于随机效应、异常和错误，并非路线选择系统计划的所有路线都可以按照路线选择系统的建议执行。只要执行计划路线的执行时间在计划时间范围内，就可以执行计划路线。路线选择系统可以被配置用于监视执行时间和计划时间范围以检查计划移动是成功或是失败。例如，路线选择系统可以被配置用于对超出计划时间范围的移动次数进行计数。路线选择系统可以被配置用于在用于执行移动的执行时间在计划时间范围内（至少在容限内）的情况下将移动（特别是单独的移动）确定为“成功”。然而，如果执行计划路线的移动的执行时间超过计划时间范围，这可能会潜在地妨碍其他移动并导致计划失败。例如，如果某个区域中的移动未能频繁执行他们的计划，这可能表明模型对该区域过于乐观。例如，如果检测到承载件未能频繁执行其单独移动，则无论该承载件位于表面上的何处，系统都可以根据“健康”承载件的模型识别出该承载件不再移动。原因可能是，例如，承载件的滑动表面磨损或承载件滑动表面上的污垢。基于这些信息，控制系统可以取出承载件或调整承载件的计划模型，并最终记录承载件的不良状况，以便下一次系统服务对其进行更新或清洁。路线选择系统可以被配置用于在用于执行移动的执行时间超过计划时间范围的情况下将移动确定为“失败”。路线选择系统可以被配置用于在超出计划时间范围的移动数量超过预定义阈值的情况下确定“失败”。例如，阈值可用于每个时间或区域或承载件的最大允许失败数量。在确定失败的情况下，路线选择系统可以被配置用于根据相关区域中失败计划的数量，将整个运送区域的计划模型的参数调整为相同的值或为每个子区域调整为不同的值。例如，路线选择系统可以被配置用于调整在计划模型中定义预留长度的参数。

系统条件会影响承载件移动的可能性。因此，可以调整计划模型的参数，以反映承载件在路线选择系统中的真实可能性。计划模型编码了承载件的移动可能性，这指的是作为参数的加速度/减速度和可达到或确定的最大速度。

在分配系统的另一个实施例中，路线选择系统被配置为测量建模移动时间和真实移动时间之间的偏差并分别调整计划模型的参数。

分配系统的另一个方面是路线选择系统被配置为根据计划预留长度与最大预留长度的偏差来调整最大预留长度。路线选择系统可以被配置用于执行至少一种自学习算法，以根据成功的路线来优化最大预留长度。具体地，路线选择系统可以被配置用于将计划预留长度与可以为移动预留的逻辑位置的最大数量进行比较。计划预留长度可以是路线选择系统认为就成功的路线而言用于计划承载件路线的最优的预留长度。计划预留长度可以是分配给移动的单独预留长度。最大预留长度可以是定义可能的预留长度的上限的计划模型的边界条件。路线选择系统可以被配置用于根据计划预留长度与可以为移动预留的最大位置数量的偏差来调整可以为移动预留的最大逻辑位置数量。

调整在此意味着如果承载件的计划路线的大部分或 80% 或 90% 或 100% 使用等于最大预留长度的移动长度，则用于路线选择计划的最大预留长度变长。这加速了系统或至少交通强度低或平行移动水平高的区域。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为对每个承载件和/或运送平面的子区域的失败计划的数量进行计数，并且如果失败计划的数量超过预定数量或失败的频率超过预定次数，或者在每个承载件的控制系统中将承载件标记为“需要维护”，或者将子区域中的节点标记为“需要维护”，或者不再用于路线选择系统中的进一步路线选择，或者最小化使用，仅在必要时避免运送问题。路线选择系统可以被配置用于确定逻辑位置在失败的计划中被涉及的频率和/或在超过阈值数量的情况下路线选择系统将触发什么动作，诸如从路线选择中排除逻辑位置、通知需要维护等中的一项或多项。分配系统，例如控制系统，可以包括至少一个用户界面，其被配置用于显示至少一个信息，例如，如果每个承载件和/或运送平面的子区域的失败计划数量超过预定数量或失败频率超过预定次数，则需要进行维护。用户界面可以被配置用于与其环境进行交互，例如为了单向或双向交换信息的目的，例如为了交换一个或多个数据或命令。例如，用户界面可以被配置为与用户共享信息并由用户接收信息。用户界面可以是与用户进行视觉交互的特征，例如显示器，或者是与用户进行声学交互的特征。作为示例，用户界面可以包括以下一项或多项：图形用户界面；数据界面，例如无线和/或有线数据界面。

可以在存储在路线选择系统的存储装置、存储器或数据库中的日志文件或注册表文件中进行标记。这允许定期检查有问题的承载件以将它们分类或通过各自的路线选择/目的地将它们发送到运送平面上的承载件的维护或交换区域。此外，可能识别运送平面上的承载件不再适当移动的区域。因此，这些区域可以避免或减少用于路线选择，也可以检查维护、污垢或活动运送平面的驱动装置的问题，并采取必要的措施来解决相应的问题，例如通过清洁运送平面或更换运送表面或模块。

在分配系统的进一步实施例中，区域和承载件也可以被视觉标记，例如通过改变内置在表面或承载件中的 LED 的颜色，或者在控制计算机或移动客户端装置的屏幕上指示。

分配系统的另一个方面是路线选择系统被配置为根据承载件在节点上移动、开始或停止的频率将使用成本分配给该节点，并且最小化每次计划移动的使用成本。

这将提供运送平面的平均分布使用。开始位置/节点上的加速度和结束位置/节点上的减速度对运送平面的负载更大，因此可以将加速度和减速度的数量包含在成本函数中，以在节点上平衡它。这样，可以增加系统的寿命和可靠性，并且可以减少维护。

分配系统的另一方面是路线选择系统被配置为检查承载件是否相互阻塞，使得对于 k>1 个承载件，在无限时间内不可能进行移动。这种情况被表示为“死锁”。

分配系统的另一方面是，如果在接下来的 t_out 秒内没有找到移动，则路线选择系统也会识别死锁情况，其中 t_out 是可配置的，例如在 2 秒到 60 秒的范围内或是 2、5 或10 秒。

分配系统的另一个方面是路线选择系统被配置为检查是否发生了死锁情况。如果检测到死锁情况，路线选择系统可以被配置用于对于所有涉及的承载件忽略用于最终目的地的度量，使得所有涉及的承载件将进行从忽略用于最终目的地的度量的可能的移动中选择的一次或多次移动。特别地，可以随机选择移动。这可以允许创建导致解决死锁情况的空间。特别地，运送平面或运送平面的定义区域上的所有承载件从忽略最终目的地的度量的可能的移动中选择一次或多次移动。如果检测到死锁情况，对于死锁情况的起源附近的所有承载件，可以从忽略到最终目的地的度量的可能的移动中选择接下来的 n 次移动，特别是随机选择。死锁可能由少数承载件发起，并且也可能涉及其他承载件。

忽略到最终目的地的度量，让承载件在所有方向移动，即也向后移动，或与最终目的地的方向正交。

死锁的部分或全部涉及的承载件进行可能的移动，这与将实现其在最短时间或最短距离内到达最终目的地位置的目标的移动不同。随机可以通过随机数生成器来实现，该生成器对每个承载件的所有可能移动进行标准化。这种移动能够以随机方向和移动长度进行。因此，对于 n 次移动，承载件的行为类似于布朗运动。

在替代实施例中，可以使用确定的值来选择移动方向和长度，例如，以进行在死锁情况中涉及的承载件之间的选定方向或空闲位置模式上创建自由通道的移动。在这些移动之后，常规路线选择过程再次应用于承载件，包括先前在死锁中涉及的承载件。

在另一个实施例中，对于路线选择系统，承载件的状态是在计划移动的“预留逻辑位置上移动”或“在逻辑位置等待”。如果无法为承载件计算移动，它将等待，直到移动成为可能。如果在协作时间窗口 T 期间没有发现移动承载件的可能性，则将无限预留时间分配给其必须等待的节点。在随后的计划期间，可能会发现移动承载件的可能性，之后将有限时间预留分配给其节点。没有目的地的承载件（例如，等待使用的承载件）驻留的节点或需要被阻塞一段长于协作时间窗口 T 的时间的节点将收到无限预留时间。这种方法避免了导致无限循环的协作 A* 循环问题。此外，该方法可用于防止节点被使用，例如在维修运送系统的部分时。

本发明的另一方面是一种用于分配系统在运送平面上移动承载件的方法。分配系统包括运送平面和用于运送物体的承载件以及在运送平面上移动承载件的驱动系统。分配系统的控制系统控制承载件在运送平面上从起始位置到最终目的地位置的计划路线上的移动。分配系统的路线选择系统使用节点图对运送平面进行建模。节点是运送平面上承载件可以开始和停止的逻辑位置，即承载件可能的开始位置或最终或中间目的地位置。路线选择系统为至少一部分逻辑位置确定空闲和预留时间窗口。路线选择系统使用具有协作时间窗口 T 的窗口化分层协作搜索算法为运送平面上的至少两个承载件计算路线。路线选择系统为每个承载件分配单独的预留长度，以便在协作时间窗口 T 内进行下一次移动。路线选择系统将无限预留时间分配给至少一个或多个逻辑位置。

特别地，无限在这里意味着至少对于时间窗口 T。

在方法的进一步实施例中，路线选择系统被配置为如果以下中的一项或多项被实现，则将无限预留时间分配给逻辑位置：

- 逻辑位置是没有最终目的地的承载件的位置，

- 逻辑位置被损坏或阻塞，

- 在协作时间窗口 T 期间，没有发现从逻辑位置移动承载件的可能性。

无限在这里意味着逻辑位置被预留，直到解决了导致无限预留的条件，例如新的最终目的地被分配给承载件，逻辑位置被修复或畅通，或者找到了新的移动可能性。

如果逻辑位置是尚未计划路线的承载件的位置和/或如果逻辑位置是其路线被/必须被取消的承载件的位置，则路线选择系统可以进一步被配置用于将无限预留时间分配给逻辑位置。

启发式方法用于确保承载件前往其最终目的地位置，预先计算或测量的从每个逻辑位置到其他逻辑位置或从每个逻辑位置到相关最终目的地位置的行进时间表存储在路线选择系统或控制系统内。为了预先计算这些行进时间，假设承载件能够以预定义的速度、加速度和减速度移动而不会被任何其他承载件阻碍到其最终目的地位置。预定义的速度、加速度和减速度可以基于真实承载件的测量速度或任意速度，例如 1m/sec。

在该方法的另一个实施例中，逻辑位置朝向最终目的地位置的距离可以用于这样的查找表，以引导承载件朝向它们的最终目的地位置。

启发式方法确保路线选择系统不仅可以选择逻辑位置具有空闲时间窗口的这些节点作为下一个节点，而且还可以选择减少行进时间或到最终目的地的距离的这些节点以及因此的逻辑位置。

该方法的另一方面是，路线选择系统对承载件的在其路线上具有可用空闲时间窗口的每次直线移动使用最可用的预留长度，该最可用的预留长度小于或等于预定的最大预留长度。

这允许为分配系统的承载件进行快速可靠的路线选择。因此，在为承载件在其前往其目的地的路线上协作搜索逻辑位置的空闲时间窗口时，如果没有具有必要空闲时间窗口的逻辑位置可用于下一次移动，则停止为单个承载件搜索。从理论上讲，这可能是它的最终目的地。每个承载件可以为下一次移动计划不同的单独预留长度。

该方法的另一个方面是路线选择系统接收运送系统的状态信息，将该状态信息存储在路线选择系统的存储装置上，并将该状态信息与先前存储的状态信息进行比较。当路线选择系统通过这种比较检测到运送系统的状态变化时，路线选择系统会考虑运送系统的最新已知状态，为承载件的具有新预留长度的下一次移动计算新路线。此外，如果将新目的地分配给承载件，则会计算新路线。

传达的状态信息可以是承载件已通过运送平面上的某些软件定义边界或硬件边界，即从运送平面的一个特定区域移动到另一个特定区域，到达其最终目的地，或者运送平面的某些区域被阻塞或出现故障或某些承载件出现故障的信息等。

在该方法的另一方面中，路线选择系统确定当前移动之后的后续路线，假设承载件的每次移动都将成功。

这允许在特定承载件到达最后计划的移动的最终或中间目的地之后直接更快甚至连续地执行移动并且更有效地使用计算机资源容量。

该方法的另一方面是路线选择系统检查是否所有承载件都在计划时间窗口内到达，并且当检测到将不会在计划时间窗口内到达的承载件时，下一个计划预留长度将被延长并且其他承载件的受影响的计划被重新计算。特别地，路线选择系统可以被配置用于延长下一个计划预留长度。分配系统可以是自学习系统。路线选择系统可以被配置用于自动调整计划预留长度，特别是无需任何手动交互。路线选择系统可以被配置用于自动优化路线的计划。优化可以包括根据成功路线优化模型的参数。

该方法的另一方面是路线选择系统允许预留节点中的至少一个仅被承载件寻址为最终目的地，并且禁止该节点用作将承载件运送朝向其最终目的地的中间点。

这允许在运送平面上为特定任务预留特定点/节点，这些特定点/节点在执行特定任务时占用较少。例如，将物体从承载件运送或运送到承载件的交接位置可以是运送平面上的这种特殊节点。另一个例子可以是需要读取携带的物体的某种信息的读出位置，或者在物体上或利用该物体执行某种操作的处理位置。

该方法的另一个方面是路线选择系统仅允许有限数量的承载件在运送平面的定义子区域内同时移动。

对于在运送平面中具有驱动系统的运送系统，这也可以避免在特定区域中消耗过多的能量，或者可以使用更少或更小的电源。

该方法的另一方面是，在承载件通过运送平面上的指定节点之后，路线选择系统释放由子区域上的当前移动预留的每个节点。

这些指定的节点可以刚好是承载件通过的最后第 n个节点，其中 n 可以是介于1 和 20 或 1 和 10 或 1 和 5 之间的整数，或位于运送平面的子区域边界处的节点，其中通过的子区域的节点被立即释放。

该方法的另一个方面是路线选择系统被配置为检查计划移动的成功/失败，特别是对于运送平面上的定义区域和/或对于承载件，其中路线选择系统根据该承载件的或相关区域中的失败计划的数量，为整个运送平面或具有不同值的子区域或具有单独值的承载件或特定子区域中的承载件调整计划模型的参数。

这允许对运送平面的不同属性作出反应，即运送平面上的子区域或承载件，以使路线选择系统更加高效和可靠，并且还允许更快的路线选择。

该方法的另一方面是路线选择系统根据移动的计划时间与承载件的当前真实移动时间的偏差来调整计划模型的参数。

例如，如果承载件及时到达其目的地，则可以增加计划模型中的承载件移动速度，相应地可以减少移动时间。另一方面，如果承载件没有在计划时间内到达其目的地，则可以降低最大速度，分别增加计划模型中的移动时间。

在方法或分配系统的另一个实施例中，根据是否仅短移动失败，改变加速度/减速度值并且保持速度值相同。如果仅更长移动的计划失败，则仅调整速度值。

这允许更有效或更可靠的路线选择。

该方法的另一个方面是路线选择系统对运送平面的每个承载件和/或子区域的失败移动次数进行计数，并且如果失败移动次数超过预定义次数，或者失败移动频率超过预定义次数，则承载件被标记为需要维护，或者将运送平面或运送平面的子区域标记为需要维护或将来不用于或较少用于路线选择。

在该方法的进一步实施例中，控制系统指定需要维护的承载件，并使它们的路线被选择到运送平面上的特定维护区域。然后可以进行维护，例如承载件可以更换为新的承载件，承载件的部件可以更换为新的部件，诸如电池的能量存储装置可以充电或更换，或者承载件的部件可以用维护物质/流体清洁或处理。

对于运送平面，可能需要清洁或新的表面，需要新的执行器或新的执行电子设备，或者需要移除一些障碍等。

路线选择的另一方面是路线选择系统根据承载件在节点上移动、开始或停止的频率将使用成本分配给所述节点，并且最小化每次计划移动的使用成本。

搜索算法使用成本函数来确定找到的最佳路线。该成本函数可能取决于到最终目的地或中间目的地的实际距离，例如使用曼哈顿距离。可以添加额外的成本以在此成本函数上进行优化以找到“最佳”路线。因此最佳路线不一定是几何距离意义上的最短路线。此外，成本函数中还可以考虑其他方面，例如，运送平面上比其他区域使用更少的区域上的路线成本较低，或者经常使用区域的路线成本较高，或者更长移动的路线成本较低，或者与其他承载件距离较合适的路线成本较低，方向变化较少的路线成本较低，开始和停止的承载件更少的位置上的路线成本较低等。

在进一步实施例中，可将另一成本函数实现为消耗资源的成本，其可计算为所有计划移动的所有预留长度与承载件的等待时间之和。这样的成本有利于多一点等待，而不是使用大量资源进行曲折移动，以便稍快地到达。

该方法的另一方面是路线选择系统将 A* 算法用于启发式搜索算法。这允许对承载件进行可靠且快速的路线选择。

然而，涉及与本文公开的特征的组合的其他实施例也是可行的。

在上述中，系统的所有特征都可以在方法中使用，并且所有方法步骤可以由相应的系统或被采用的系统的一部分来执行。

措辞“实施例”和“方面”用作同义词。

总结并且不排除其他可能的实施例，可以设想以下实施例：

实施例 1. 一种分配系统，其包括：

包括逻辑位置的运送平面，其用于分配物体，

承载件，其用于运送该物体，

驱动系统，其用于在该运送平面上在该逻辑位置之间移动该承载件，

控制系统，其被配置为控制该承载件在该运送平面上在从起始位置到最终目的地位置的计划路线上移动，

其中该控制系统包括路线选择系统，该路线选择系统被配置为通过使用节点图对该运送平面进行建模并在协作时间窗口 T 内使用窗口化分层协作启发式搜索算法来为该运送平面上的至少两个承载件计算该计划路线，

其中该路线选择系统被配置为确定每个逻辑位置的预留时间窗口和空闲时间窗口，

其特征在于，该路线选择系统被配置为向每个承载件分配单独的预留长度，以便在具有空闲时间窗口的逻辑位置上进行下一次移动，

其中将无限预留时间分配给运送平面上的逻辑位置。

实施例 2. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为如果以下中的一项或多项被实现，则将无限预留时间分配给该逻辑位置：

- 逻辑位置是没有最终目的地的承载件的位置，

- 逻辑位置是尚未制定计划的承载件的位置，

- 逻辑位置是其计划被取消或必须取消的承载件的位置，

- 逻辑位置被损坏或阻塞，

- 在协作时间窗口 T 期间，没有发现从逻辑位置移动承载件的可能性。

实施例 3. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为使用可用于直线移动的最大预留长度，特别是低于确定的最大预留长度。

实施例 4. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为接收运送系统的状态信息，并且特别地将该状态信息与存储在该路线选择系统中的最新状态信息进行比较，而且更特别地，当通过这种比较检测到状态变化时，为下一次移动计算具有新预留长度的新计划路线。

实施例 5. 根据前述实施例之一的分配系统，其中该路线选择系统被配置为在该当前移动之后确定后续计划路线，假设每次移动都将成功。

实施例 6. 根据前述实施例之一的分配系统，其中该路线选择系统被配置为检查是否所有承载件都在计划预留长度内到达，并且当检测到将不会在计划预留长度内到达的承载件时，下一个计划预留长度将被延长并且其他承载件的受影响的计划被重新计算。

实施例 7. 根据前述实施例之一的分配系统，其中该路线选择系统被配置为允许逻辑位置中的至少一个仅被承载件寻址为最终目的地，并且禁止被用作将承载件运送朝向其最终目的地位置的中间目的地位置。

实施例 8. 根据前述实施例之一的分配系统，其中该运送平面被划分为逻辑子区域。

实施例 9. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为仅允许在运送平面的逻辑子区域内承载件的有限数量的同时移动。

实施例 10. 根据前述两个实施例之一的分配系统，其中该路线选择系统被配置为在承载件通过该运送平面上的预定义逻辑位置之后释放由该当前移动预留的每个逻辑位置。

实施例 11. 根据前述三个实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为检查该计划移动的成功/失败，并且其中根据失败计划的数量，为具有相同值的完整运送平面或为具有不同值的逻辑子区域或为特别是在具有单独参数的特定子区域上的承载件调整计划模型的参数。

实施例 12. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为根据计划预留长度与最大预留长度的偏差来调整最大预留长度。

实施例 13. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为对每个承载件和/或该运送平面的子区域的失败计划的数量进行计数，并且如果失败计划的数量超过预定义数量或者失败的频率超过预定义次数，则将承载件标记为需要维护，或者将该运送平面或该子区域标记为需要维护和/或避免或减少用于进一步路线选择。

实施例 14. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为根据承载件在逻辑位置上移动、开始或停止的频率将使用成本分配给该逻辑位置，并且最小化每次计划移动的使用成本。

实施例 15. 根据前述实施例的分配系统，其中该路线选择系统被配置为检查是否发生完全阻塞，并且在检测到完全阻塞的情况下，对于在完全阻塞附近的所有承载件，接下来的 n 次移动是从忽略到最终目的地的度量的可能移动中选择的，特别是随机选择的。

本发明的另外的任选的特征和实施例将优选地结合从属权利要求在优选实施例的后续描述中更详细地公开。其中，如本领域技术人员将认识到的，各个任选特征可以按单独的方式以及按任何任意可行的组合来实现。本发明的范围不受优选实施例的限制。在附图中示意性地描绘了实施例。其中，这些附图中相同的附图标记是指相同或功能上相当的元件。

附图说明

图 1 示出了分配系统的示意性透视图；

图 2A 示出了在分配系统的运送平面上移动的承载件的时间-速度图

图 2B 示出了如何参数化图 2A 所示移动的三种可能性的时间-速度图；

图 3A 示出了具有真实移动及其参数化的时间-速度图

图 3B 示出了图 3A 所示的具有移动的另一种参数化的移动的时间-速度图

图 4 示出了预留长度分布的示意图；

图 5 示出了两个不同的预留表和运送平面的进行了移动的相应部分

图 6A、B、C 示出了运送平面上的死锁情况的两个示例（图 A）以及随机移动（图B）和后续路线选择（图 C）如何解决死锁；

图 7 示意性地示出了分配系统的一个实施例的通信连接；

图 8 表示如何计算和执行下一条路线的流程图；

图 9 A、B、C 表示不同的运送系统区域布局以及如何释放预留字段；

图 10A、B 将所有逻辑位置可用的运送系统布局上的承载件的路线与具有阻塞的逻辑位置的相同布局进行比较；

图 11 示出了分配系统的实施例；

图 12 示出了甘特图；

图 13 示出了路线选择中移动的随机效应；

图 14 示出了随机效应移动的后果；

图 15 示出了游戏中的离散时间 WHCA* 算法与连续 WHCA* 算法；

图 16 图示了潜在的移动。

具体实施方式

图 1 示出了分配系统 10 的透视图，例如，诊断实验室的运送系统，用于获得特别是患者的测试结果。分配系统 10 需要在分配系统 10 的站点 18 之间运送承载件 14中的物体 16。

分配系统包括运送系统 11，该运送系统具有运送平面 12 和承载件 14，这些承载件也表示为 C1、C2 和 C3。每个承载件 14 C1 和 C2 承载物体 16 并且承载件 14 C3是空的。在运送平面 12 上，承载件 14 被移动或自身移动。为了移动承载件 14，运送系统11 包括驱动系统。驱动系统可以通过运送平面下方的电磁线圈和承载件 14 中的永磁体来实现。由线圈生成的磁场然后可以推动和/或拉动承载件 14 中的永磁体并且因此使承载件 14 通过运送平面 12。为了将承载件 14 定位在运送表面 12 上，诸如光学传感器、磁传感器、电容传感器或电感传感器的传感器可以嵌入运送表面 12 中。其他选项可以是具有图像分析软件以定位承载件 14 的摄像系统 21。

其他实施例中的其他驱动系统也是可能的，例如具有传感器、电机和能量存储器（例如电池，特别是可充电电池）的自驱动承载件 14。因此，这些自驱动承载件 14 也可以在运送平面 12 上自动驱动。在这种情况下，控制装置也可以是承载件的一部分或分布在承载件上。14.

物体 16 可以被移交给站点 18。承载件 14 可以在交接位置等待物体 16 或移开，并且如果需要，则在相应站点进行处理之后将物体 16 放置在另一个承载件 14 中。

在另一实施例中，运送平面 12 也可以在站点 18 内用来直接在站点 18 内运送承载件。

例如，在诊断实验室中，分配系统 10 用于在站点 18 之间运送例如装有生物样品流体和/或消耗品或其他种类（如组织、试剂、废物或一次性用品）的管。站点 18 可以是诊断实验室的模块，例如试样生成站、离心机或执行单个分析或整个分析仪的分析模块、分析前或分析后站、移液系统、培养箱、混合器或检测单元。在其他实施例中，分配系统 10 可以是仓库分配系统，用于在诸如货架和包装站的站点 18 之间分配货物作为物体 16，或者可以是物体 16 是需要在工作站（例如在机械车间）之间运送的坯料或半成品的制造点。

为了控制承载件 14 的移动，控制系统 20 是分配系统的一部分。控制系统 20可以例如控制驱动系统，例如线圈的电流和/或收集承载件 14 的位置信息。

如图 7 所示，分配系统包括路线选择系统 50，其可以是控制系统 20 的一部分或至少连接到控制系统 20 以进行信息交换。路线选择系统 50 包括计算装置和存储装置，以计算运送平面 12 上的至少一个或多个承载件 14 从起始位置到最终或中间目的地位置的计划路线。为此，路线选择系统 50 使用节点图对运送平面进行建模。最终路线或移动被发送到控制系统 20，控制系统 20 向驱动系统发送适当的信息以在确定的路线上在运送平面 12 上移动承载件 14。

图 1 中所示的虚线表示它们的交叉点之间的图或可能的路线，这些交叉点定义了逻辑位置，例如 N1 到 N7。并非所有逻辑位置都在图 1 中给出了编号。在此示例中，该图形成了一个矩形网格。例如，其他模型也可以采用弯曲路线。对于某些驱动系统，逻辑位置由运送平面 12 上的技术上可能的开始-停止位置给出。就是这种情况，例如用于运送平面 12 下方带线圈的驱动系统。另一方面，对于自驱动承载件来说，纯软件定义的逻辑位置是可能的，因为承载件可以在运送平面 12 上的任何地方开始和停止。至少逻辑位置需要在运送平面 12 上的距离，以便两个承载件 14 可以彼此相邻放置。

路线选择系统 50 为每个逻辑位置确定预留时间窗口和空闲时间窗口，并使用诸如 WHCA* 之类的窗口化分层协作启发式搜索算法来计算运送平面 12 上的至少两个承载件 14 从起始位置朝向最终目的地位置的最低成本路线。这允许通过不丢失到最终目的地的方向来在协作时间窗口内进行协作路线选择。通常在到达最终目的地位置之前需要几个中间目的地位置。这取决于运送系统 12 的尺寸。最终目的地位置可以是到站点 18 的移交位置或站点 18 处的操作位置。

例如，在诊断实验室的情况下，诸如具有生物流体的管的物体 16 被放置在来自预分析系统的一个最终目的地位置处的承载件 14 中。进一步的最终目的地位置可以在站点 18 处，例如分析仪，在该分析仪中，管被夹住并放置在分析仪中，或者可以在最终目的地位置吸移一部分流体。这种最终目的地位置也称为移交位置，因为物体从承载件 14 移交至站点 18，反之亦然。

对于在站点 18 本身中具有相同或类似运送系统的站点 18，最终目的地位置可以是运送平面 12 上的承载件 14 可以移入站点的逻辑位置。在进一步实施例中，最终目的地位置可以在站点 18 内，例如诊断实验室的移液位置或制造点的焊接位置。

图 5 示出了预留表 13、15 和承载件 14 在另外的运送表面 12 上沿着另外的逻辑位置 N1 到 N15 在三个不同的模块 1、2、3 上的两个可能的直线移动的路线。在右手侧，逻辑位置 N1 到 N15 示出在运送表面 12 上，以及承载件 14 的三次移动 4、5、6 上。图 5 中的左图示出了在实现跨边界释放时的情形的时间预留，以便在每次移动 4、5、6 结束时更早地释放预留的逻辑位置。

图 5 的上图中的承载件在第一路线上的第一移动 4 是使用四个逻辑位置的移动的设定最大预留长度从逻辑位置 N4 到逻辑位置 N8。如第一预留表 13 所示，该移动的所有逻辑位置 N4 到 N8 被预留用于该第一移动 4 所需的时间，而从 N6 移动到 N7 跨越了模块 1 和模块 2 之间的边界并且用于逻辑位置 N4 到 N6 的该预留在逻辑位置 N8处的第一移动 4 结束之前被释放。承载件越过模块边界后较早释放的逻辑位置，例如从模块 1 到模块 2，在第一预留表 13 中由交叉影线表示。

下面参考图 9 A、B、C 解释如何释放预留字段的进一步实施例。

如图 5 上图的实施例所示，在到达逻辑位置 N8 之后，逻辑位置 N8 保持为第二移动 5 预留，4 个逻辑位置的最大预留长度结束于逻辑位置 N12。由于在该第二移动 5期间没有越过模块的边界，因此没有提前释放逻辑位置。如在第一预留表 13 中可以看出，预留位置在该第二移动 5 结束时被立即释放，而不管目的地如何。

这条路线到其中间最终位置 N15 的最后移动只需要 3 个逻辑位置的长度，这低于本实施例所设置的最大预留长度。在通过模块 2 和模块 3 之间的边界时，当承载件在逻辑位置 N13 处到达模块 3 时，该移动为逻辑位置 N12 的预留被释放。

在承载件到达其目的地点 N15 之后，除了目的地位置 N15 之外，所有预留位置再次被释放。这个目的地位置一直被预留，理论上是无限预留长度，直到执行下一次移动，如 N15 的长散列线所示。

在进一步实施例中，当从运送表面 12 （未示出）取出承载件 14 时，也可以去除该预留。

必须强调的是，预留表中沿时间轴的正方形并不意味着时间在此步骤中被离散化。为简单起见，时间显示为离散步骤，而所提出的方法使用连续时间尺度。时间也没有按比例示出。例如，具有 3 个逻辑位置的最后移动将比沿着 4 个逻辑位置移动所花费的时间的仅 3/4花费更多的时间，因为加速和减速部分的时间相对高于沿着 4 个逻辑位置移动。

在图 5 的上图中，承载件不满足任何交叉交通，因此最大预留长度用于前 2 次移动。

在图 5 的下图中，第二路线 7 的示例被提供有作为直线的从逻辑位置 N4 到逻辑位置 N15 的 5 个逻辑位置的最大预留长度。另一个承载件的另一个路线 8 在逻辑位置 N10 处越过该路线。为了计算第二路线 7 的移动，这个越过由下预留表 15 中的逻辑位置 N10 上的暗预留标记。第二路线 7 的第一移动 25 在逻辑位置 N4 处开始并在逻辑位置 N9 处停止。通过从逻辑位置 N6 到逻辑位置 N7，模块 1 和模块 3 之间的边界被越过，并且逻辑位置 N4 到 N6 的预留被释放以用于进一步的移动。路线 7 的第二移动 26在逻辑位置 N8 处开始。由于逻辑位置 N10 已经为另一个承载件预留，进行移动 8，承载件只能预留到逻辑位置 N9，它必须等到位置 N10 再次可用。在 N10 再次可用后，再次为直到逻辑位置 N13 的 5 个逻辑位置的最大预留长度计划第二移动 26。由于模块 2 和模块 3 之间的边界在逻辑位置 N12 和 N13 之间被越过，所以当承载件到达逻辑位置 N13时，对逻辑位置 N9 到 N12 的预留被释放。第二路线 7 的第三移动 27 在逻辑位置 N13处开始，并且在逻辑位置 N15 处停止，这是第二路线 7 的承载件的中间或最终目的地。

同样在这里，在第二预留表 15 中，时间由时间块示出，这仅用于简化视图。然而，该算法使用连续的时间尺度。

在进一步实施例中，路线选择系统 50 根据运送平面的管理子区域中的交通密度来调整可以分配给计划移动的最大预留长度。例如，如果运送平面子区域中超过 30% 的节点被承载件占用，则最大预留长度设置为 3 个逻辑位置，并且如果子区域中少于 30% 的逻辑位置被承载件占用，则最大预留长度设置为 6 个逻辑位置。

对于路线选择系统 50 不知道其最终目的地的承载件 14，路线选择系统 50 将向这种承载件的逻辑位置的节点分配无限预留时间。无限预留时间意味着该节点不能用于进一步的路线选择，直到该节点上的承载件再次获得新的最终目的地或从运送平面 12 中移除。

承载件 14 的最终目的地位置可以由命令管理系统 60 确定，该系统获得其命令，例如从更高级别的命令管理系统 70，例如在诊断实验室运送系统的情况下的实验室信息系统（参见图 7 及以下）。然后，该命令管理系统 60 将朝向控制系统 20 和/或路线选择系统 50 转发承载件 14 所需的最终目的地位置。主要是运送平面 12 上的最终目的地位置由要被承载件 14 运送的物体 16 的需要来确定。

在另一个实施例中，命令管理系统 60 仅定义了例如分析仪的标识符，并且控制系统 20 将此转换为路线选择系统 50 的位置。

也有可能站点 18需要装载特定物体 16 或空的承载件 14，并且站点控制系统可以向命令管理系统 60 或实验室信息系统发送请求，以便承载件 14 获得新的最终目的地。

通常，实验室信息系统实现物体必须被发送到的站点 18的工作流，使得物体 16例如被平均分配到可能的站点 18并且可以根据从高级别命令管理 70 获得的信息由正确的站点处理该物体。在进一步实施例中，高级别命令管理 70 是通常称为中间件的中间软件层。命令管理系统 60 将该信息转换成运送平面 12 上的目的地位置，并为承载件 14提供最终目的地位置分配，即它们各自的最终目的地位置。在进一步实施例中，在处理之后分配空承载件 14 以从站点 18 运送物体 16 是在控制系统 20 级别或命令管理 60 级别组织的。

在进一步实施例中，如果需要，将空承载件及时提供给到它们各自的最终目的地位置的站点 18。

运送平面 12 包括用于检测运送系统的状态信息的传感器。例如，可以通过摄像系统 21 和适当的图像处理来检测承载件的位置、运送平面上不可用或损坏的位置/节点或运送平面上的污垢。其他位置传感系统，诸如霍尔传感器、电流传感器、导电传感器、电容传感器、电感传感器或光学屏障也是可能的。

在其他实施例中，运送平面 12 仅感测承载件 14 的位置。如果在承载件 14 到达下一个逻辑位置之前花费了太长时间（超时），则固件尝试再次移动它。几次尝试后它停止并引发错误。因此相关位置被控制系统标记为“损坏”。例如，承载件 14 应该从位置 1经由 2 移动到 3，但没有到达 3，并且感应到它经过 2，系统得出结论，承载件 14 卡在 2和 3 之间。因此，控制系统 20 将位置 2、3 以及在其间的直线上的所有位置（以及它的周围位置）标记为不可用。

该状态信息被转发到路线选择系统 50，路线选择系统 50 将该状态信息存储在诸如半导体存储器的存储装置中。路线选择系统 50 将新接收到的状态信息与存储在存储装置中的最新状态信息进行比较。如果检测到状态变化，例如运送平面上的某些区域损坏或脏污，或者损坏的承载件 14 阻塞了逻辑位置，并且如果必要或有意义的话还有相邻的逻辑位置。路线选择系统 50 通过保持承载件 14 的最终目的地位置为受影响的承载件14 计算新路线。还可以出现移交位置或处理位置，即最终目的地位置不再可用，例如因为相应的站点 18 停止工作。该站点 18 将此信息发送到命令管理系统 60、LIS 或在其间的更高级别的命令管理系统 70。路线选择系统 50 将各个最终目的地位置阻塞为不再可用。这也是运送平面 12 状态的变化。

假设所有承载件 14 到达它们的中间或最终目的地位置，路线选择系统 50 在承载件 14 到达它们的中间或最终目的地位置之前计算承载件 14 的后续移动。在不等待路线选择系统 50 计算下一个路线的情况下执行下一次移动。这使得承载件 14 的路线选择更快。

路线选择系统 50 基于计划模型在每次移动之后检查承载件是否到达它们的停止位置。在图 6A、B、C 中示出了将导致陷入死锁情况的承载件移动的示例。在图 6A 的左侧，由于承载件的 2 个相对移动相互阻塞，因此示出了死锁情况。在图 6A 的右侧，出现了循环相关性，使得承载件的移动相互阻塞。

在图 6B 中示出了使用随机移动的死锁解决方法：将承载件移动到随机方向，从而打破了图 6A 的死锁依赖关系。此后，再次创建正常的路线选择计划，如图 6C 所示，使承载件能够再次向前移动。

在图 1 中，路线选择系统 50 仅使用一些节点作为下一个计划移动的最终目的地。例如，节点 N1 和 N7 在协作搜索期间不会用作中间目的地。由于这些节点是来去仪器18 的移交位置，因此位置 N1 和 N7 不应被不需要由这些仪器处理的承载件阻塞。不必要地阻塞这些位置将对这些仪器的吞吐量不利。

图 1 中的虚线将运送平面 12 划分为四个逻辑子区域 24。路线选择系统 50 仅允许有限数量的承载件在运送平面 12 的逻辑子区域 24 内同时移动。例如，路线选择系统 50 对逻辑子区域 24 内的移动的开始进行计数，并且没有为该逻辑子区域 24 计划任何进一步的移动，以限制同时移动的数量。可以为整个系统固定同时移动的最大数量，也可以按区域定义。例如，每个运送图块或软件定义区域最多允许 8 个承载件同时移动。最大允许的同时移动的数量也可以与该区域中的逻辑位置的数量相关。例如，逻辑子区域 24中最大允许的同时移动例如可以在逻辑子区域 24 中可用逻辑位置的数量的 1% 到 70%或 5% 到 50% 或 10% 到 30% 或 15% 到 25% 的范围内。这将限制该区域的最大功率消耗峰值，从而可以使用更少或更小的电源或保护电子电路免受快速老化或损坏。

为了对运送平面 12 上的承载件的移动建模，路线选择系统 50 使用计划模型。图 2A 示出了承载件 14 的移动的速度时间图。由于运送平面 12 上的摩擦力和不同的环境条件、由灰尘、污垢或变化的材料摩擦力导致的驱动系统中的干扰、单独模块之间的过渡（例如轻微的间隙或高度步长），或其他效应，加速度、平台速度移动和减速度可能不是恒定的并且是完全可重现的。承载件 14 将在实际到达时间 30 到达其中间或最终目的地位置。图 2A 示出了承载件随时间的真实速度分布。每个承载件的每次移动的分布可能略有不同。图 2 B 示出了三个计划模型，具有不同的加速度、减速度和最大到达速度参数。不同的计划模型将导致不同的计划到达时间 32。

虚线 34 代表现实模型，其中其计划到达时间 32 与图 2A 的实际到达时间 30非常相似。点划线 36 代表保守的计划模型。计划到达时间 32 远晚于图 3A 中的实际到达时间 30。不相等的虚线 38 表示过于乐观的计划模型。计划到达时间 32 远早于图 3B中的实际到达时间 30。计划模型包括加速度、减速度和最大速度参数。更复杂的参数化是可能的，例如将加速度和减速度划分为具有不同加速度和减速度值的时间间隔，或者考虑位移导数而不是加速度。具体来说，图 2B 示出了不同模型的速度分布。模型 36 是保守的（假设速度和低加速度），模型 34 非常合适，模型 38 过于乐观。使用模型 38 创建的计划经常会失败，因此如果硬件可以提供新的更新，则必须调整计划。使用模型 36 创建的计划将成功，尽管由于不必要的长预留时间可能会损失一些性能。

图 3 A 和 B 在速度时间图中示出了与虚线表示的真实移动相比用实线表示的计划模型的两种选择。在图 3A 中，保守模型假定计划到达时间 32 晚于移动之后的实际到达时间 30。在图 3B 中，过于乐观的模型提供了比实际到达时间 30 更早的计划到达时间 32。因此，3B 的计划将失败，因为移动的实际到达时间比计划的更晚。

计划模型的良好选择真实地代表了真实移动。计划到达时间 32 需要等于或晚于实际到达时间。然而，由于移动时间的随机变化，需要保守模型来避免过多计划的失败。否则，承载件 14 将不会在计划预留持续时间期间到达其中间或最终目的地位置。这将需要改变未在计划时间窗口内到达的承载件的时间计划，并重新计划受影响的其他承载件，这会导致路线选择算法效率降低。如果需要频繁地重新计划，这还意味着选路器的计算功率消耗要高得多。

在一个实施例中，如果失败计划的数量超过预定数量（也表示为阈值），则路线选择系统 50 调整该计划模型。预定数量可以是在定义的时间间隔内的绝对数量，诸如 5、10或 100，或者是失败的计划与制定的计划的比率，例如在一个时间间隔内在 5% 到 50% 的范围内失败或 10% 到 25% 的范围内失败或 1% 到 10% 的范围内失败。

时间间隔可以是例如将承载件移动最大预留长度所需的时间或预定固定时间（以分钟、小时或天的顺序）。

在另一个实施例中，调整该模型以增加移动时间不一定在 1 个步骤中完成。测量实际移动时间，并根据旧建模移动时间和测量的移动时间之间的不匹配百分比更新（时间增加）模型计划。特别地，该模型可以调整计划模型，以通过较小的固定增量百分比步骤来增加移动的时间——检查移动的次数——并增加更多时间，直到在定义的时间段或移动次数期间不再有计划失败。

在进一步实施例中，如果 100% 的计划移动到达它们的中间或最终目的地，则路线选择系统 50 调整计划模型以在预定步骤中使移动更快。

例如，在另一个实施例中，路线选择系统 50 根据及时到达其中间或最终目的地位置的承载件的比例来调整计划模型的参数。

这意味着路线选择系统 50 将计划移动与承载件 14 到达的停止位置进行比较。如果承载件未在计划预留时间窗口内到达其计划停止点或中间或最终目的地位置，例如所有计划移动的 5% 到 10% 或 10% 到 25%，路线选择系统 50 将在计划模型中使用降低的最大速度或加速度/减速度。如果所有计划移动的 90% 到 100% 到达其计划目的地，则路线选择系统 50 将在计划模型中使用提高的可到达速度。

另一种可能性是路线选择系统 50 或控制系统 20 被配置为测量或计算建模移动时间和实际移动时间之间的偏差，并分别使用该信息调整计划模型。

理想情况下，没有失败的计划。因此，理想情况下，系统会查看实际移动时间并调整模型，使建模移动时间等于实际移动时间加上一个小的正增量时间。在另一个实施例中，路线选择系统逐步改变计划模型，使其变得更加乐观，直到计划开始失败，并在计划开始失败之前以 100% 的成功率采取最后的设置。通过测量实际移动的时间与许多移动的建模时间之间的增量时间，可以调整模型或查找表以为移动提供更准确但不会太早的到达时间。

路线选择系统 50 可以为各个承载件 14 以及运送平面 12 的基于逻辑或硬件的子区域 24 分配和调整计划模型。

在另一个实施例中，路线选择系统 50 对每个承载件的失败计划的数量进行计数和登记，并且如果失败计划的数量超过预定义数量，例如，在 20 到 100 的范围内，路线选择系统 50 将失败承载件标记为需要维护，并为失败承载件选择到操作员可以访问失败承载件或可以从运送平面 12 中分拣出来并移除失败承载件的区域的路线。与其他可用承载件 14 相比，控制系统 20 或命令管理系统 60 可以通过路线选择系统 50 将已经超过失败计划阈值的承载件标记为以低优先级使用。用于运送系统的控制系统 20 或命令管理系统 60 还可以优先考虑使用具有较少失败计划数量的承载件而不是具有较高失败计划数量的承载件，而不是在已达到某个失败计划阈值之后进行标记。

在进一步实施例中，路线选择系统 50 对逻辑子区域内失败的计划移动的数量进行计数，并在计划移动的例如 20% 到 50% 或 5% 到 25% 或 1% 到 5% 失败时将该区域标记为“需要维护”。在又一实施例中，可以经由用户界面向操作员显示该标记，通知他需要维护以及需要维修哪些运送模块或区域。替代地，路线选择模型仅适用于该区域，以便在计划失败的区域中为移动增加预留时间。

在另一个实施例中，路线选择系统 50 根据承载件在节点上开始、停止和移动的频率将使用成本分配给该节点。例如，开始可以将成本 2，移动可以将成本 1 并且停止可以将成本 3 给到节点，以指示每个动作对表面磨损的影响。路线选择系统 50 在其计划中不仅考虑距离成本，如通常用于搜索算法，还考虑移动、开始和停止成本，以最小化每次计划移动的总成本。这种磨损成本函数的效果将是在表面上更好地平衡磨损负载，从而延长运送表面的使用寿命并提高可靠性。

在进一步实施例中，路线选择系统 50 使用预留长度，使得运送平面上的承载件14 的开始和中间或最终目的地位置可能均匀地分布在运送平面 12 上的逻辑位置上。图4 A、B、C 示出了三种不同的可能性，即对于具有少量承载件 14 的运送系统，如何将承载件 14 从起始位置 44 移动到具有多个中间目的地位置 48 的最终目的地位置 46，使得最大预留长度可以用于每次移动。使用的位置呈现为散列的白色或黑色矩形。散列位置是承载件开始或停止的位置。

在图 4 中，始终使用最大预留长度 40，直到最后一次移动到达最终目的地位置46。因此，系统的散列位置在统计上将比其他位置更频繁地用于承载件 14 的停止和开始。因此，这些散列位置将比黑色位置磨损得更快。在几乎没有任何交叉交通的区域，具有最大预留长度的移动非常常见。结果，在这些区域中，将出现在彼此相距等于最大预留长度的距离处的逻辑位置处磨损增加的模式。

在一个实施例中，路线选择系统被配置为根据承载件在逻辑位置上移动、开始或停止的频率将使用成本分配给该逻辑位置，并且最小化每次计划移动的使用成本。因此可以避免磨损增加的模式，并且可以实现更分散的磨损。

图 7 表示不同软件模块和硬件组件交互的一个可能实施例。更高级别的命令管理系统 70 向命令管理系统 60 传输命令并从命令管理系统 60 获得命令执行的确认。更高级别的命令管理系统 70 可以是中间件软件或实验室信息系统 (LIS)。

命令管理系统 60 传达承载件到达站点 18，并获得站点的必要信息，例如，有效载荷放置或承载件处理是否已准备好/可从站点 18 获得。命令管理系统 60 将物体 16分配给承载件并将中间件/LIS/高级别命令管理任务转换为将相关承载件运送到站点 18的位置以处理由承载件 14 运送的物体 16 的任务。

命令管理系统 60 将仪器目的地传送到控制系统 20 并从控制系统 20 获得到达最终目的地的确认。路线选择系统 50 在此示出为该实施例的控制系统的一部分，并且向控制系统 20 提出移动和路线。控制系统 20 将移动计划转发给驱动系统 22 并接收驱动系统 22 的状态更新，例如位置和错误的更新。驱动系统 22 在运送平面 12 上移动承载件 14。

建设部分，即命令管理系统 60 和控制系统 20 不一定是不同的计算机。事实上，更高级别命令管理 70 和/或 LIS 也可以在同一主机上运行。此外，可以包括路线选择系统 50 的命令管理系统 60 和控制系统 20 可以是一个软件。例如，这些不同的软件模块可以是单片集成的，也可以是经由同一台计算机上的软件总线相互通信的独立服务。

在进一步实施例中，其他布置也是可能的。例如，路线选择系统 50 可以结合在控制系统 20 中，并且在另一个实施例中，控制系统 20 也可以是运送台 12 的一部分。

图 8 表示二维运送平面 12 上的诊断实验室中的管承载件的路线选择系统 50的流程图。

在开始步骤 100 中，路线选择系统通常从命令管理系统 60 获得承载件 14 的最终目的地位置。在新目的地检查步骤 101 中，路线选择系统检查目的地是否是新的。如果目的地是新的，则路线选择系统 50 利用该信息并使用朝向具有空闲时间窗口的逻辑位置上的最终目的地位置的 A* 算法，在路线选择步骤 102 中计算具有所需空闲时间窗口的逻辑位置上的 n 次移动，例如，n=5，该空闲时间窗口在时间 T 内开始，例如 10 秒。

在一个实施例中，启发式方法是基于到最终目的地的最短距离或在忽略运送平面上的其他承载件的情况下行进到最终目的地的最短时间。

该 n 次移动中的每个计划移动具有 k 个逻辑位置的预留长度，该预留长度低于或等于最大预留长度，例如 6 个逻辑位置，且大于或等于 1。

在下一个发送步骤 103 中，路线选择系统 50 将移动计划发送到运送系统，例如运送平面 12 的驱动系统。

当分配系统 10 的运送系统 11 在执行步骤 202 中执行运送平面 12 上的承载件 14 的移动时，路线选择系统在“等待”步骤 104 中等待接收运送系统的状态更新。运送系统在发送状态步骤 204 中项路线选择系统发送状态更新，例如每 60 ms。状态消息之间的时间间隔不需要是恒定的。这还包括承载件的状态，例如他们是否到达了其计划停止点或目的地位置或中间目的地位置。在检查步骤 105 中，路线选择系统会将运送系统的状态与最新存储的状态进行比较，以检查计划是否仍然有效。如果“检查”步骤 105 检测到移动是不可能的，意味着计划失败，则路线选择系统返回到路线选择步骤 102 以再次计算时间T 的 n 次移动。

如果移动仍然可能，则路线选择系统 50 将在目的地检查步骤 101 中再次检查新目的地是否可用。如果有可用的新目的地，则路线选择系统 50 将进入路线选择步骤102 以计划新路线。

如果没有可用的新目的地，则路线选择系统将在检查计划年龄步骤 106 中检查计划是否早于设定的持续时间，例如2 秒。如果计划早于设定的持续时间，则路线选择系统将在路线选择步骤 102 中为下一个时间窗口（例如 10 秒）计算新的计划，之后是路线。如果计划不早于设定的持续时间，则路线选择系统将在等待步骤 104 中等待状态更新，如此等等。

图 9 A、B、C 图示了释放预留逻辑位置的可能实施例。释放一个或多个先前交叉的预留逻辑位置。区域的边界被标记为纯黑色逻辑位置。在图 9A 中，六个模块相互连接，并且当承载件越过模块之间的边界时，预留逻辑位置被释放。承载件从起点移动到最终目的地 T。当承载件从第一个运送模块离开黑色逻辑位置以通过下一个运送模块的黑色逻辑位置时（用 B! 表示），在第一个运送模块上为该移动预留的逻辑位置被释放。因为预留逻辑位置也可以在移动结束后释放（用 M! 表示），并且如果到达最终目的地位置（用 T! 表示）。

例如，只要完成移动，移动的所有位置都可以预留。例如，只要移动将持续到某个逻辑区域，就可以预留位置。例如，也可以预留位置，直到该位置被承载件通过。例如，一旦通过每个逻辑位置，就可以释放位置。例如，如果通过了逻辑位置块的边界，则可以释放位置。

图 9B 示出了相同的运送系统布局，但要释放预留逻辑位置的区域不是经由模块边界定义的，而是通过在软件中标记位置来定义区域边界。释放由通过定义区域的消息触发。一旦通过一个区域的边界并进入另一个区域（用 A! 表示），就释放左侧区域中该移动的预留逻辑位置。

图 9C 示出了直接释放，其中每当通过逻辑位置时就发送逻辑位置释放消息。因此，路线上的每个逻辑位置都定义了其自己的释放区域。

图 10 A、B 图示了逻辑位置被掩蔽时的效果，例如当字段或模块损坏时。图 10A、B 都示出了具有 2 乘 4 个模块的运送平面 12 的相同布局。承载件的每次移动都用箭头图示。

图 10 A 示出了所有逻辑位置的可用性。示出了从起点到最终目的地的 6 次移动的路线，每次移动具有不同数量的逻辑位置。而图 10 B 示出了一种情况，其中例如完整的右上模块 80 需要被交换并且 3x8 个逻辑位置的区域 82 也被掩蔽以用于运送。路线选择系统 50 将考虑到 X 标记的位置的不可用性，例如通过在它们上设置无限预留时间或通过更新位置布局并尝试计算可用逻辑位置上的路线。这形成从同一起点到同一最终目的地点的 8 次移动的路线，如图 10 A 所示。

图 11 示出了分配系统 10 的实施例。分配系统 10 包括路线选择系统 50 和执行单元 51。尽管用于计划运送平面 12 上的承载件 14 的路线以用于运送例如有效载荷19 的路线选择算法可以物理地部署在同一计算机中，但路线选择系统 50 和执行单元 51之间的这种分离可以允许路线选择系统 50 仅建议移动。执行单元 51 尝试执行计划路线，但由于随机效应、异常和错误，并非所有计划都可以按定义执行。

图 12 描绘了甘特图，其示出了用数字 1 到 5 表示的承载件移动（执行）时间与计划时间的示例。只要执行时间在计划的时间范围内，就可以执行计划路线。如果不在，则移动超过计划时间，可能会妨碍其他计划移动并导致计划失败。从上到下，承载件 1 和 2示出了成功执行计划的实施例。承载件 3 表明，尽管移动可能会比计划的更晚开始，例如由于另一个承载件被延迟了，可能会发生承载件仍然及时到达，从而成功执行计划的情况。承载件 4 示出了两次延迟到达，而承载件 5 示出了最后一次到达被延迟。

图 13 示出了路线选择中移动的随机效应。运送方法，如承载件 14 由电磁力和摩擦力的组合驱动的方法，表现出随机性。一般来说，滑动表面之间的摩擦力可能是一个相当不同的因素。此外，承载件的表面和运送滑动表面在整个表面上可能不是均匀的。粗糙度可以在运送平面 12 的运送表面上变化，例如，由于磨损、材料不均匀性、污垢或灰尘或湿气等方面的差异。此外，一些模块表面板可能比其他表面板更换得更早，因此显示出与旧板不同的摩擦水平。承载件与运送表面的接触表面的情况也是如此。由于这些不同的摩擦力，移动所花费的时间也具有不可预测的随机分量。如果摩擦力高于平均摩擦力，则承载件将加速较慢并且可能达不到相同的平台速度。此外，它会导致承载件减速较快。控制移动的执行单元将尝试对此进行调节，但仍然会为移动和承载件 14 显示加速度和速度曲线的变化。在图 13 中，示出了影响随机效应的示例：上图以简化的方式示出了承载件不同摩擦力水平的影响；对于具有低摩擦力的承载件 1 （虚线），对于考虑中等摩擦力的模型（实线），对于具有高摩擦力的承载件 2 （虚线）。这些线示出了以恒定速度移动的承载件的行进距离。实际上，这些不是直线，而是可以示出相当随机的变化，其平均速度以简化的方式类似于这些线。如果承载件 1 的摩擦力低于确定性模型假设的摩擦力，它会行进得更快，因此它的移动速度会比表现出更大摩擦力的承载件 2 的更悲观模型更快。不同的运送表面也可能发生同样的情况，如中间图所示。对于考虑中等摩擦力的模型（实线），对于高摩擦力运送表面上的承载件（虚线），中间的图示出了承载件在低摩擦力运送表面（虚线）上的相应效果。下图示出了运送表面上局部摩擦力差异的实施例；在具有恒定摩擦力的运送表面上行进的承载件以虚线示出，假设恒定摩擦力的模型被示出为实线，并且在具有较高摩擦力的局部区域的运送表面上行进的承载件（例如承载件 2）被示出为虚线。特别地，底图示出了以恒定摩擦力行进一段距离的承载件的效果，这是更悲观的确定性模型，假设速度较低，以及承载件行进一段距离的情况，其中第一部分和最后一部分具有相同的摩擦力但是中间的区域显示出更高的摩擦力，因此承载件的平均速度更低。

图 14 示出了移动的随机效应的后果。随机性的后果是它会导致移动的持续时间发生变化。图 14 给出了可能发生什么的示例：确定性模型假设不同移动长度的持续时间。这里假设最大移动长度（最大预留长度）为 6。在许多测量过程中，这些值可能看起来像浅灰色条所示：移动的平均持续时间比模型假设的要短。然而，对于 2 个和 4 个位置的移动，一些移动花费的时间比建模的持续时间要长。因此，对于这些移动，计划将失败，因为移动的结束位置处的到达时间晚于所计划的。

图 15 示出了游戏中的离散时间 WHCA* 算法，例如在以下文献中所述：B. Zahy等人，“Conflict-Oriented Windowed Hierarchical Cooperative A”，2014 IEEE 机器人与自动化国际会议 (ICRA)，IEEE，2014 年 5 月 31 日，第 3743-3748 页，XP03265061 8，DO1：10.1 109/ICRA. 2014.6907401，与根据本发明提出的连续 WHCA* 算法。

在游戏中，事件的持续时间通常是离散化的，而本发明建议使用连续时间。在游戏中，离散时间步长通常与游戏的帧速率有关。对于根据本发明的路线选择系统，可能不需要使用离散时间步长。连续的持续时间可以使路线选择算法更有效，因为移动可以在任何时间开始。图 15 解释了游戏的离散时间和空间与本发明的离散空间但连续时间之间的区别。在水平轴上显示时间，并且在垂直轴上显示每次的预留（灰色）或空闲（白色）的逻辑位置。如果承载件从位置 1 移动到位置 2，则具有离散时间的路线选择方法可能会降低速度，因为每个预留计划必须适应离散时间步长。与此相反，如果可以使用任意时间，则可以制定下一个计划以适应移动模型，而不必考虑离散时间步长。

在游戏中，游戏引擎生成其事件。这意味着所有事件都是自定义的，因此是可预测的。然而，在用于运送物体的承载件的分配系统技术领域中，必须考虑现实世界。现实世界中可能存在不可预测的因素，例如移动中的随机效应、新运动的命令可能会意外出现、仪器放置或可能需要承载件、异常和错误可能会发生（例如损坏的字段）、不能再移动的承载件、区域暂时被阻塞用于路线选择、移动可能需要比预期更长的时间或完全失败等。路线选择系统无法影响这些事件，但需要能够对这些事件做出反应。因此，本发明中的路线选择系统可以被设计用于以更稳健的方式执行路线选择，从而它可以找到解决任何意外情况的解决方案。在游戏中，不可预知的事件可能来自玩家。然而，尽管这些事件是不可预测的，但它们都是经由游戏引擎运行的，该引擎基于所有这些“不可预测的”信息生成路线选择。这意味着对于游戏中的选路器，所有信息在创建路线之前都是可用的，这样代理的移动就可以基于这个完全已知的情况而根据计划执行。对于根据本发明的路线选择系统，情况有所不同：路线选择系统仅可以接收关于承载件必须移动到的目的地的信息，并且可以更新成功和失败的移动以及最终的其他状态信息。路线选择系统无法控制现实世界的事件，而只能等待看哪个计划会成功与否以及移动何时完成。因此，与游戏引擎相比，路线选择系统可以被设计成是鲁棒性的以处理意外事件。

在用于运送物体的承载件的分配系统技术领域中，代理的数量，即分配系统的承载件，可以超过一千。对于游戏，这通常要低得多。此外，承载件密度可以非常高，达到许多承载件被其邻居阻塞的水平，以至于在交通密度降低之前它们无法进行任何移动。对于游戏，代理可以用来在其中移动的空间通常不受限制，并且如前所述，游戏引擎完全控制并了解正在发生的事情。由于单位之间的这种较低的交互，大多数游戏（例如星际争霸 2）不考虑多代理寻路，而是使用 A* 的变体进行单代理寻路并结合一些“转向行为”启发式方法，如果两个单位可能会交叉路径，则会稍微调整轨迹。因此，游戏技术领域和用于运送物体的承载件的分配系统技术领域是非常不同的，具有不同的要求，因此需要不同的和特定的解决方案。

图 16 图示了潜在的移动。“S”可以是承载件的起点，它停在那里，直到任务进来将它移动到最终目的地点“E”。路线选择系统可以为移动生成计划。每次移动都可以在中间目的地结束，用圆圈表示。路线选择系统可以提前计划定义的时间量，例如 10s。因此，对于第一个计划，它可能只计划 M1 到 M3 的路线部分。在随后的计划中，可以计划其他移动。每次移动可以具有一定数量的位置的长度，这些位置将预留在时间计划中。在计划的执行过程中，可以预留下一次移动的计划位置，如移动 M6 的阴影位置所示。计划执行期间在计划中可以预留的位置数量取决于可用的位置（例如，当时没有被其他承载件占用）和最大预留长度。例如，在该示例中，最大预留长度可以是 6 个位置。只有移动 M2 的位置预留可能会受到该最大预留长度的限制，其他移动更短，并受到当时位置可用性的限制，例如由于其他承载件（本图中未示出）。其他交通也可能是承载件改变移动 M4 的方向的原因，例如因为另一个承载件阻塞了继续直线移动的可能性。

完成从“S”到“E”的运送所需的时间可能取决于每次移动所需的时间和在中间目的地点处的等待时间，用圆圈表示。移动时间可能取决于移动长度（每次移动的位置数量）以及速度曲线（加速度、平台速度、减速度）。速度、加速度和减速度对于任何时间的每次移动都可以是相同的（确定性的），但是本发明也特别适用于处理速度、加速度和减速度的随机变化。因此，具有相同移动长度的移动可能需要不同的持续时间。

附图标记：

1 模块 1

2 模块 2

3 模块 3

4 第一移动

5 第二移动

6 第三移动

7 第二选路器

8 通过路线

10 分配系统

11 运送系统

12 运送平面

13 第一预留表

14 承载件

15 第二预留表

16 物体

18 站点

19 有效载荷

20 控制系统

21 摄像系统

24 逻辑子区域

25 第二路线的第一移动

26 第二路线的第二移动

27 第二路线的第三移动

30 实际到达时间

32 计划到达时间

34 中断线

36 虚线

38 不等中断线

40 最大预留长度

42 可变预留长度

44 起始位置

46 最终目的地

48 中间目的地

50 路线选择系统

51 执行单元

60 命令管理系统

70 更高命令管理系统

80 右上模块

82 区域

100 开始步骤

101 目的地检查步骤

102 路线选择步骤

103 发送步骤

104 等待步骤

105 检查步骤

106 检查计划年龄步骤

202 执行步骤

204 发送状态步骤。

Claims (16)

1.一种分配系统，其包括：

包括逻辑位置的运送平面，其用于分配物体，

承载件，其用于运送所述物体，

驱动系统，其用于在所述运送平面上在所述逻辑位置之间移动所述承载件，

控制系统，其被配置为控制所述承载件在所述运送平面上在从起始位置到最终目的地位置的计划路线上移动，

其中所述控制系统包括路线选择系统，所述路线选择系统被配置为通过使用节点图对所述运送平面进行建模并在协作时间窗口 T 内使用窗口化分层协作启发式搜索算法来为所述运送平面上的至少两个承载件计算所述计划路线，

其中所述路线选择系统被配置为确定每个逻辑位置的预留时间窗口和空闲时间窗口，

其特征在于，所述路线选择系统被配置为给每个承载件分配单独的预留长度，以便在具有空闲时间窗口的逻辑位置上进行下一次移动，

其中将无限预留时间分配给所述运送平面上的逻辑位置，

其中所述控制系统包括至少一个执行单元，所述至少一个执行单元被配置用于执行用于将所述承载件从它们各自的起始位置运送到它们各自的最终位置的所述计划路线。

2.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为如果以下中的一项或多项被实现，则将无限预留时间分配给所述逻辑位置：

- 所述逻辑位置是没有最终目的地的承载件的位置，

- 所述逻辑位置被视为损坏或阻塞，

- 在所述协作时间窗口 T 期间，没有发现从所述逻辑位置移动所述承载件的可能性。

3.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为使用可用于直线移动的最大预留长度，特别是低于确定的最大预留长度。

4.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为接收运送系统的状态信息，并且

特别地，将所述状态信息与存储在所述路线选择系统中的最新状态信息进行比较，而且更特别地，当通过该比较检测到状态中的变化时，计算具有新预留长度的新计划路线以用于下一次移动。

5.根据前述权利要求中的一项所述的分配系统，其中所述路线选择系统被配置为在当前移动之后确定后续计划路线，假设每次移动都将成功。

6.根据前述权利要求中的一项所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为检查是否所有承载件都在计划预留长度内到达，并且当检测到将不会在所述计划预留长度内到达的承载件时，下一个计划预留长度将被延长并且其他承载件的受影响的计划被重新计算。

7.根据前述权利要求中的一项所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为允许所述逻辑位置中的至少一个仅被所述承载件寻址为最终目的地，并且禁止被用作将承载件朝向其最终目的地位置运送的中间目的地位置。

8.根据前述权利要求中的一项所述的分配系统，

其中所述运送平面被划分为逻辑子区域。

9.根据前述权利要求所述的分配系统，其中所述路线选择系统被配置为仅允许在所述运送平面的逻辑子区域内的承载件的有限数量的同时移动。

10.根据前述两个权利要求中的一项所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为在所述承载件通过所述运送平面上的预定义逻辑位置之后释放由所述当前移动预留的每个逻辑位置。

11.根据前述三个权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为检查所述计划移动是成功或是失败，并且其中根据失败计划的数量，针对具有相同值的完整运送平面或针对具有不同值的所述逻辑子区域或针对特别是在具有单独参数的特定子区域上的承载件调整计划模型的参数。

12.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为根据所述计划预留长度与最大预留长度的偏差来调整所述最大预留长度。

13.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为对每个承载件和/或所述运送平面的子区域的失败计划的数量进行计数，并且如果失败计划的所述数量超过预定义数量或者失败的频率超过预定义次数，则将所述承载件标记为需要维护，或者将所述运送平面或所述子区域标记为需要维护和/或避免或减少用于进一步路线选择。

14.根据前述权利要求所述的分配系统，

其中所述路线选择系统被配置为根据承载件在逻辑位置上移动、开始或停止的频率将使用成本分配给该逻辑位置，并且最小化每次计划移动的使用成本。

15.根据前述权利要求所述的分配系统，其中所述路线选择系统被配置为检查是否发生完全阻塞，并且在检测到完全阻塞的情况下，对于在所述完全阻塞附近的所有承载件，接下来的 n 次移动是从忽略到所述最终目的地的度量的可能移动中选择的，特别是随机选择的。

16.根据前述权利要求中任一项所述的分配系统，其中所述窗口化分层协作启发式搜索算法设计用于在连续时间中并基于至少一个现实时间行进模型来预留时间窗口。

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