CN115629587A - 轨道搬运小车的调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种轨道搬运小车的调度方法及装置，所述方法包括：获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车从当前位置行驶至取货点位取货，再行驶至放货点位放货；确定搬运小车作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。采用本方法能够避免目标搬运小车与其他的搬运小车辆发生碰撞，运行安全性高。

Description

轨道搬运小车的调度方法及装置

技术领域

本申请涉及仓储物流管理技术领域，特别是涉及一种轨道搬运小车的调度方法及装置。

背景技术

随着仓储物流管理技术的发展，对于生产环节中的物料搬运响应的时效性也提出新的高要求。物料在被消耗的环节中会在不同的工艺操作间流转，由于物理空间的限制，物料搬运的解决方案无法通过采用地面输送线的方式实现，于是空中天轨调度的搬运方案应运而生，极大的减少了对地面空间的占用。

空中天轨系统的主要硬件包含空中轨道和多台搬运小车，轨道上根据需要设置有多个工位，小车在工位与工位间通过搬运物料执行作业任务。传统的天轨系统中，轨道是闭合的圆环，多台搬运小车在轨道上沿着同一路径完成取货、卸货任务。然而，随着天轨系统的发展，轨道系统越发复杂，多台穿梭小车同时在轨道上沿不同路径执行作业任务时，很容易因路径交叉而出现相互碰撞的情况，导致物料和穿梭小车损坏。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高搬运小车运行安全性的轨道搬运小车的调度方法及装置。

第一方面，本申请提供了一种轨道搬运小车的调度方法。所述方法包括：获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车从当前位置行驶至取货点位取货，再行驶至放货点位放货；确定搬运小车作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。

在其中一种实施方式中，所述方法还包括：在所述轨道上确定搬运小车安全范围，所述安全范围大于或等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影面积到搬运小车底部的立体范围；每台搬运小车的安全范围不允许任何物体进入。

在其中一种实施方式中，所述轨道上设有多个点位，各点位之间的路径距离相同或者不同，部分点位处设有工作台，所述搬运小车配置为在不同工作台之间搬运物料。

在其中一种实施方式中，所述锁定预设范围是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设数量个点位或者轨道上的预设长度；所述搬运小车每向前锁定一个点位，便向后释放一个点位；所述搬运小车每向后锁定一个点位，便向前释放一个点位。

在其中一种实施方式中，所述方法还包括，当目标搬运小车的安全锁范围内出现其它搬运小车的安全范围时，将所述目标搬运小车安全锁的范围内的其它搬运小车移动至所述目标搬运小车的安全锁的范围外或者目标搬运小车的作业路径以外，控制所述目标搬运小车在所述作业路径上执行所述作业任务。

在其中一种实施方式中，当目标搬运小车的安全锁的范围内出现其它搬运小车的安全锁范围时，根据目标搬运小车与其它搬运小车携带任务的优先级次序向目标搬运小车或其它搬运小车下达移车命令。

在其中一种实施方式中，所述将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联，包括：确定所述作业任务的起始位置；确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车；若所述起始位置预设范围内有空闲搬运小车，确定所述空闲搬运小车为目标搬运小车,并将所述作业任务与所述目标搬运小车关联。

在其中一种实施方式中，包括，若所述起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车，则选择距离起始位置行走路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。

在其中一种实施方式中，所述确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车，还包括：若所述起始位置预设范围内没有空闲搬运小车，则从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车，并按照行走路径最近原则确定目标搬运小车。

在其中一种实施方式中，所述确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车，还包括：若从所有搬运小车中未寻找到空闲搬运小车，则每台搬运小车执行完当前任务后，所述执行完当前任务的搬运小车按行走路径最近原则寻找目标作业任务并执行。

在其中一种实施方式中，所述方法还包括：确定各所述搬运小车的任务状态和电量信息；确定电量低于预设值的搬运小车为待充电搬运小车，根据待充电搬运小车执行完当前任务后电量的高低确定充电优先级顺序，按优先级顺序控制待充电小车排队充电。

在其中一种实施方式中，所述方法还包括：为充满电的搬运小车关联作业任务并执行，若充满电的搬运小车无作业任务可执行，则控制充满电的小车驶离充电桩，行驶至任一取货工作台等待取货或者行驶至轨道上的任一位置等待被关联作业任务。

第二方面，本申请还提供了一种轨道搬运小车的调度装置，所述装置包括：任务获取模块，用于获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；路径规划模块，用于根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径；范围规划模块，用于根据所述作业路径确定所述目标搬运小车的安全范围及安全锁范围；任务执行模块，控制所述目标搬运小车在所述作业路径上的安全锁范围内行走以执行所述作业任务。

上述轨道系统的车辆调度方法及装置，在获取作业任务后，将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车从当前位置行驶至取货点位取货，再行驶至放货点位放货；确定搬运小车作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。从而避免目标搬运小车与其他的搬运小车发生碰撞，运行安全性高。进一步，搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，解决现有技术中将搬运小车的行走路径全路径锁死，从而影响搬运小车的调度效率，而本申请其它的搬运小车也可以在作业路径上安全锁范围外的其它位置运行，并且本申请锁定的预设路径范围为实时锁定，所以，目标搬运小车走过的路径将会实时解锁释放，因此，在保证安全的基础上，最大限度的保证了轨道的利用率。

附图说明

图1为一个实施例中轨道搬运小车调度方法的应用环境图；

图2为一个实施例中轨道搬运小车调度方法的流程示意图；

图3为一个实施例中轨道单向行走交通图的示意图；

图4为一个实施例中确定搬运小车路径的安全锁的流程示意图；

图5为一个实施例中将作业任务与执行作业任务的目标搬运小车关联的流程示意图；

图6为一个实施例中轨道单向行走交通图的示意图；

图7为一个实施例中安全范围及安全锁的示意图；

图8为另一个实施例中安全范围及安全锁的示意图；

图9为一个实施例中安全范围的示意图；

图10为一个实施例中轨道搬运小车调度装置的结构框图；

图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的轨道搬运小车的调度方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，轨道系统的主要硬件设备包含空中轨道（天轨），沿空中轨道行驶的多台搬运小车，工作台以及空中站台，空中站台与工作台一一匹配，即每个工作台近旁配备一个空中站台，空中站台设有提升系统，提升系统带动空中站台升降，空中站台用于在搬运小车与工作台之间接驳，具体的，其中一个工作台将需要搬运小车搬运至其它工作台的物料置于空中站台，提升系统带动载有待搬运物料的空中站台升起，目标搬运小车将该空中站台的待搬运物料搬运至需要去的工作台近旁的空中站台上，然后接收物料的空中站台再将该物料转运至要去的工作台。搬运小车调度系统104通过网络与仓库管理系统102进行通信，接收仓库管理系统102下发的各作业任务。其中，仓库管理系统102与搬运小车调度系统104均可以但不限于是各种服务器、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。数据存储系统可以存储搬运小车调度系统104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在搬运小车调度系统104的服务器上，也可以放在云上或其他网络服务器上。此外，本申请实施例提及的轨道系统的车辆调度方法应用的调度系统为分布式系统，因此，搬运小车调度系统104可以是此调度系统的任一节点。例如，搬运小车调度系统104可以是任一搬运小车上设置的处理器与存储器，也可以是实现统一调度的一个或多个服务器。具体地，搬运小车调度系统104获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车106关联；根据所述作业任务生成所述目标搬运小车106的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车106从当前位置行驶终点位置；确定搬运小车106作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车106行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车106在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种轨道搬运小车的调度方法，以该方法应用于图1中的搬运小车调度系统104为例进行说明，包括以下步骤200至步骤500。

步骤200：获取作业任务，并将作业任务与执行作业任务的目标搬运小车关联。

其中，作业任务中包括任务类型、起始位置、终点工位等信息。任务类型可以根据实际情况有所不同，如物料搬运任务、充电、移车等，其中，物料搬运任务可分为取料任务、放料任务。

轨道上设有多个点位，各点位之间的路径距离相同或者不同，部分点位处设有工作台，所述搬运小车配置为在轨道上行驶并且在不同工作台之间搬运物料。对各点位进行标号，基于空中轨道及搬运小车的硬件特性，轨道上的点位是物理定位孔，搬运小车在轨道上移动过程中，通过光电识别该定位孔可以定位搬运小车的位置。在实际应用中，可以根据需要调度的搬运小车的数量以及实际的搬运任务，确定轨道上点位的使用情况，例如当搬运小车数量较少时，可以每相隔几个点位启用一个点位，或者在没有工作台的整段轨道上，可以间隔的启用部分点位，例如，当整个轨道系统中共有100个点位，当有20台搬运小车在该轨道系统中使用时，需要启用全部点位，那么当整个轨道系统中只有10台搬运小车使用时，可以每隔一到两个点位启动一个点位，这样整个轨道系统中只启用50个点位左右，以减小调度算法的复杂程度，此处，工作台处的点位必须启用，除非该工作台是闲置工作台；轨道系统可以为包括空中轨道的天轨系统，也可以为安装在地面上的地轨系统，在该轨道系统中，搬运小车只能在轨道上单向行驶或者双向行驶，单向行驶即一种调度方式中，搬运小车只能向前行走不能向后倒车，因此需要特殊的调度方案。

进一步地，轨道系统中搬运小车的点位与工作台对接，在工作台的位置，搬运小车执行任务时，执行取物料或者放物料工作。

在作业任务与目标搬运小车关联前，该作业任务可能存在于任务池中，当作业任务与目标搬运小车关联后，该作业任务从任务池中消除。并且，在作业任务与目标搬运小车关联前，目标搬运小车可能处于空闲状态，即可以接受任何作业任务的状态，关联后，目标搬运小车执行与之关联的作业任务；当然目标搬运小车也可能处于未完成其它作业任务的状态，可以在其终点位置处按行走路径最近原则寻找下一个目标作业任务，目标搬运小车执行完未完成的其它作业任务后，直接执行下一个目标作业任务。

步骤300：根据作业任务生成目标搬运小车的作业路径。

具体地，图3示例出了一种单向行驶的搬运小车的轨道交通图，此图为俯视或仰视角度的平面示意图，搬运小车调度系统预先将轨道上的物理孔位抽象为逻辑的点位，并对每个点位进行编码命名，同时点位与点位之间将形成路段，最终所有路段形成整体的轨道交通图。例如，图中有多个数字1、2、4、5等，代表多个点位，其中，在一个实施例中，点位42、43、44、45代表充电桩的位置，其中，搬运小车从主轨道驶入充电桩，以及从充电桩驶入主轨道的路段为双向行驶路段，搬运小车在主轨道上的行驶是按照图中箭头方向的单向行驶，101-602代表多个工作台，点位与点位之间的数值表示两个点位之间的物理距离（单位可以为mm）。在本实施例中，图中未表示出编号的点位为未启用点位，例如：图中可以看出，图中2号点位与4号点位之间没有表示3号点位，即3号点位未被启用。具体的，工作台有一部分是取料工作台，一部分是卸料工作台，在本实施例中，工作台101、201、301、401、501、601为取料工作台，102、202、302、402、502、602为卸料工作台；当任务类型为搬运任务时，作业路径为目标搬运小车的当前位置到取料点位，再到放料点位；此处搬运任务具体可以分解为取料任务和放料任务，在取料任务阶段，作业路径为目标小车的当前位置行驶至取料点位，这一阶段中，终点位置为取料点位；在放料任务阶段，作业路径为目标小车的当前位置行驶至放料点位，此处取料点位为这一阶段目标小车的当前位置，放料点位为终点位置；当任务类型为充电任务时，作业路径包括目标搬运小车的当前位置、可用充电桩的位置，此时充电桩位置为终点位置；当任务类型为移车任务时，作业路径包括目标搬运小车的当前位置，需要移车的目的位置，此时需要移车的目的位置为终点位置。

基于此，如图4所示，包括步骤S400、步骤S410、步骤S420和步骤S430。

步骤S400，确定搬运小车作业路径的安全锁，步骤S410，搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，形成安全锁，结合图3，例如，任务1为从工作台101取料，将物料送至工作台602，此时工作台101位于28号点位处，所以该任务的起始点位为28号点位，那么下一步在起始点位的预设范围内寻找目标搬运小车，假定预设范围是5个点位，由于该实施例中搬运小车在主轨道中单向行走，那么从28点位逆箭头方向的5个点位内寻找空闲穿梭车，按照行走路径最近原则确定目标穿梭车，例如，在26号点位处找到目标穿梭车，那么该目标穿梭车的当前位置为26号点位，取料位置为28号点位，放料位置为11点，按照图3中的箭头方向行走，目标搬运小车的行走路径为：26（目标搬运小车的当前位置）-27-28（取料）-30-31-32-34-35-37-38-39-12-11（放料），从26号点位开始确定安全锁。

步骤S420，所述锁定预设范围是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设数量个点位或者轨道上的预.设长度；在其中一个实施例中，锁定预设范围是从当前位置实时向行走方向的前方锁定3个点位，3个点位为一个安全锁范围，那么当目标搬运小车在26号点位时，此时的安全锁范围是26号点位、27号点位和28号点位，当搬运小车行走至27号点位时的安全锁范围是27号点位、28号点位和29号点位；以此类推，在目标搬运小车的行走路径上，当目标搬运小车行走时，每向前锁定一个点位，就向后释放一个点位。现有技术中常见的方案是当目标搬运小车的整个行走路径确认后，将整个行走路径锁定，以防止其他搬运小车出现在目标搬运小车的行走路径上，出现撞车或者物料的损坏情形；本申请采用锁定预设数量个点位，并且通过一边行走一边锁定一边解锁的方式，及时释放点位供其它搬运小车行走，整体上大大提高搬运小车的搬运效率，减少搬运小车等待路径行走的情形。

在其中一个实施例中，用安全范围来确保搬运小车停在某位置处以及行走过程中的绝对安全，防止搬运小车被其他障碍物撞击，所述安全范围大于或者等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影面积到搬运小车底部的立体范围，在这个立体范围内，不允许任何物体进入。

步骤S430，在其中一个实施例中，当目标搬运小车的安全锁范围内出现其它搬运小车的安全范围时，将所述目标搬运小车安全锁范围内的其它搬运小车移动至所述目标搬运小车的安全锁范围外或者目标搬运小车的作业路径以外；当目标搬运小车的安全锁范围内出现其它搬运小车的安全范围时，也就是说在目标搬运小车的安全锁范围发现停在轨道上的其它小车，则下发一个移车命令到该小车，将该小车移车至目标搬运小车的安全锁范围外，也可以直接将该小车移车至目标搬运小车的作业路径以外。在其中一个实施例中，将该小车移车至目标搬运小车的作业路径以外，这样防止仅仅将该小车移车至目标搬运小车的安全锁范围外时，出现在目标搬运小车的行走过程中，实时更新安全锁范围时，多次在该目标搬运小车的安全锁范围内出现该搬运小车的安全范围，需要下达多次移车命令的情形。

其他的搬运小车可能是空闲状态或者执行任务状态，可以将空闲搬运小车移至默认停靠位置；也可以将其他在执行任务的搬运小车限制在安全锁范围外或者目标搬运小车的行走路径范围外，本车优先通行，从而保证搬运小车之间不会发生碰撞。

可以理解的，当安全锁范围内存在其他的搬运小车时，还可以根据其他的搬运小车与目标搬运小车的通行优先级，确定优先在安全锁范围内通行的车辆，通行优先级可以基于各搬运小车所执行的任务、所在的位置、电量等信息综合确定。当其他的搬运小车通行优先级低于目标搬运小车时，将其他的搬运小车移动至安全锁范围外或者目标搬运小车的行走路径范围外，目标搬运小车优先通行；当其他的搬运小车通行优先级高于目标搬运小车时，该目标搬运小车在当前位置等待或者该目标搬运小车移动至优先级更高的搬运小车的安全锁范围外或者优先级更高的搬运小车的行走路径范围外，由优先级更高的搬运小车先行。由此可以使得系统运行效率和安全性更高。

如图5所示，包括步骤S200、步骤S210、步骤S220和步骤S230。

步骤S210，确定所述作业任务的起始位置，任务2为从工作台101取料，将物料送至工作台602，此时工作台101位于28号点位处，所以该任务的起始点位为28号点位。

步骤S220，确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车。

步骤S230，若所述起始位置预设范围内有空闲搬运小车，确定所述空闲搬运小车为目标搬运小车。

在其中一个实施例中，小车在轨道上的行走方向都是双向行走，如图6所示，展示了一种双向行驶的轨道示意图，在起始点位的预设范围内寻找目标搬运小车，假定预设范围是5个点位，当起始点位是28号点位时，那么从28点位向两边方向的5个点位内寻找空闲穿梭车，按照行走路径最近原则确定目标穿梭车，例如，在26号点位处找到目标穿梭车，那么该目标穿梭车的当前位置为26号点位，取料位置为28号点位，放料位置为11点，按照图5中的箭头方向行走，目标搬运小车的行走路径为：26（目标搬运小车的当前位置）-27-28（取料）-30-31-41-40-5-6-8-9-11（放料）。

在其中一个实施例中，若所述起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车，则选择距离起始位置行走路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。在双向行驶的搬运小车当起始点位是28号点位时，那么从28点位向两边方向的5个点位内寻找空闲穿梭车，那么寻找的范围包括，范围1：28-27-26-25-1，范围2：28-30-31-41-40，范围3：28-30-31-32-34。如果这三个范围内有多台空闲搬运小车，则选择据距离28号点位行走路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。

在一个实施例中，当根据作业任务确定起始位置后，先通过“任务找车”模式，在起始位置的预设范围内寻找空闲搬运小车，空闲搬运小车即为当前没有任何作业任务的处于空闲状态的搬运小车。预设范围可以根据实际情况进行设定，可以包括整个搬运小车轨道范围，也可以按实际距离进行设定；如起始位置的5000mm内；还可以按轨道上的点位进行设定，如与起始位置间隔5个点位的范围内。

进一步地，在起始位置的预设范围内寻找空闲搬运小车时，可以由近至远地方式进行。以起始位置预设范围为与起始位置间隔5个点位的范围为例，可以首先寻找与起始位置间隔1个点位的范围内是否有空闲搬运小车，若没有，再寻找与起始位置间隔2个点位的范围内是否有空闲搬运小车，依次类推。

若起始位置预设范围内有空闲搬运小车，确定该空闲搬运小车为目标搬运小车，并将作业任务与目标搬运小车关联。

当预设范围内有空闲搬运小车时，将该空闲搬运小车作为目标搬运小车，并将其与作业任务关联，规划其行驶至起始位置的行驶路径、控制其行驶至起始位置，以执行作业任务。

进一步地，若起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车，则选择距离起始位置路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。

可以理解的，为了提高搬运小车的运行效率，在检测到起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车时，对多个空闲搬运小车的当前位置到起始位置的行驶路径分别进行规划，并选择路径最近的空闲搬运小车作为目标搬运小车，并将其与作业任务关联。能够使目标搬运小车到起始位置领取作业任务的时间最短，使该作业被执行的时间最短，系统运行效率高。

在一个实施例中，若起始位置预设范围内没有空闲搬运小车，则从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车，以使所有搬运小车中处于空闲状态的搬运小车关联作业任务，并确定该搬运小车为目标搬运小车。

本实施例中，起始位置预设范围内没有空闲搬运小车时，可能是预设范围划分过小，此时可以通过扩大寻找范围，从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车，以使所有搬运小车中处于空闲状态的搬运小车可以与该作业任务关联，并按照行走路径最近原则确定该搬运小车为目标搬运小车。

根据实际情况，从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车的方式并不唯一。具体的，若所有搬运小车中有处于空闲状态的搬运小车，则选择距离起始位置路径最短的空闲搬运小车为目标搬运小车；若所有搬运小车中没有处于空闲状态的搬运小车，则将最先执行完当前任务的搬运小车确定为目标搬运小车，并将目标搬运小车关联作业任务。

可以理解的，当所有搬运小车中空闲搬运小车的数量为1时，则该空闲搬运小车即作为目标搬运小车；当所有搬运小车中空闲搬运小车的数量为至少2个时，则选择距离起始位置路径最短的空闲搬运小车为目标搬运小车，从而提高系统运行效率。

当所有搬运小车中没有处于空闲状态的搬运小车，则进行等待，将最先执行完当前任务的搬运小车确定为目标搬运小车，其中当前任务是指该搬运小车正在执行的任务，当该搬运小车执行完当前任务后，即与“任务找车”模式下正在寻找车辆的作业任务关联，不再出现空闲状态。

进一步地，当所有搬运小车中没有处于空闲状态的搬运小车，则进行等待后，还可以先确定最先执行完当前任务的搬运小车的电量、承载能力等信息，以确认其是否具备执行作业任务的能力，若其具备作业能力，则将其作为目标搬运小车，若其不具备作业能力，则确定下一个执行完当前任务的搬运小车是否具备上述能力，直到确定出能够执行该作业任务的目标搬运小车，其中：该作业任务是指“任务找车”模式中，步骤S200起始状态下获取的作业任务，并且，确认搬运小车是否具备作业能力，也应根据该作业任务的实际情况进行判断。

进一步地，在起始位置预设范围内没有空闲搬运小车时，还可以将该作业任务下发至所有搬运小车，以使所有搬运小车中处于空闲状态的搬运小车关联作业任务，并确定该搬运小车为目标搬运小车。从而在“任务找车”模式没有找到目标搬运小车时，任务池中等待的任务通过“车找任务”的方式来实现任务与搬运小车之间的关联，保证作业任务及时被搬运小车分配执行。

具体的，“车找任务”可以是将搬运小车所停靠的点位作为起点，在轨道交通图上查找相邻的站台是否有任务，若有任务且没有与其它搬运小车关联，则将该任务与本搬运小车进行关联。任务池中的所有未分配的作业任务，都可以通过“车找任务”的方式来分配搬运小车，进一步的，“车找任务”的实现方式为每台搬运小车执行完当前任务后，所述执行完当前任务的搬运小车按行走路径最近原则寻找目标作业任务并执行。如图3或图6所示，当目标搬运小车执行完任务1，该搬运小车的当前位置为11号点位，那么该搬运小车在11号点位寻找任务，具体寻找任务的方式可以选择由近至远地方式进行。可以首先寻找与起始位置间隔1个点位的范围内是否有空闲搬运小车，若没有，再寻找与起始位置间隔2个点位的范围内是否有空闲搬运小车，依次类推，直至寻找到要执行的任务关联并执行。

本领域技术人员可以理解的是，轨道交通图为根据搬运小车轨道映射生成得到的，因此根据作业任务的起始位置和终点位置可以映射得到作业任务在轨道交通图上对应的起始点位和终点点位。

占用信息包括其他搬运小车的冲突路径信息、停泊的休眠搬运小车信息和故障范围等信息。搬运小车在某点位或某两点位之间出现故障时，将包括所在位置信息在内的故障信息发送至搬运小车调度系统，系统会根据该搬运小车所执行的任务以及搬运小车当前尺寸等因素，将当前一个/两个点位或当前点位在内的对应路径段映射在轨道交通图上，并对应标记为故障范围。

具体可以利用最短路径算法，基于起始点位、终点点位和占用信息，生成目标搬运小车在轨道交通图上的最优作业路径，从而确定出目标搬运小车在搬运小车轨道上的作业路径，以使得搬运小车的运行距离最短。其中，最短路径算法可以采用A星搜索算法或其他路径规划算法。

上述轨道系统的车辆调度方法，在获取到作业任务后，将作业任务与执行作业任务的目标搬运小车关联；根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车从当前位置行驶至终点位置；确定搬运小车作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。从而避免目标搬运小车与其他的搬运小车发生碰撞，运行安全性高。进一步，其他的搬运小车也可以在作业路径上安全范围及安全锁范围外的其它位置运行，从而在保证安全的基础上，最大限度的保证了轨道的利用率。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S400包括步骤S410和步骤S420。

步骤S410，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围。

步骤S420，所述锁定预设路径范围是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设数量个点位或者轨道上的预设长度。

在一个实施例中，安全锁范围的长度等于预设数量个点位的总长度或者轨道上的预设长度，安全锁范围的宽度大于或等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影宽度。安全锁范围是指长度等于预设数量个点位的总长度或者轨道上的预设长度，宽度等于搬运小车大于或等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影宽度的立体范围。

其中，预设路径范围可以基于搬运小车的尺寸和作业任务等信息确定，从而基于目标搬运小车在作业路径上的当前位置实时更新安全锁范围。具体的，参照图7，搬运小车在作业路径运行过程中，搬运小车会实时向调度系统上报当前所在的点位，调度系统会将搬运小车与该点位进行绑定关联，在搬运小车与该点位的绑定关系建立后，调度系统会以该点位为中心生成安全锁范围，待搬运小车向前或者向后锁定一个点位后，调度系统会对应的向后或者向前解除一个点位，安全锁范围也会随着搬运小车不断的移动。从而通过锁定与释放的操作控制搬运小车与点位之间的关系，基于对搬运小车移动路径上点位的锁定与解锁，可以实现每个搬运小车在路径上每个点位的安全锁范围内正常移动。

本实施例中，可以实时或间隔一段时间获取目标搬运小车在作业路径上的当前位置，并设定当前位置的预设距离内为安全范围。通过不断更新安全锁范围，可以将作业路径上，暂时不会行驶的范围以及行驶过的范围内的点位及时释放，使其他的搬运小车能够通行，从而在保证搬运小车运行安全的基础上，最大限度地提高轨道的利用率，从而提高系统运行效率。

图7和图8分别示例出两个不同实施例的搬运小车行走中的安全范围及安全锁，图7中，安全锁是从目标搬运小车的当前点位为起始点位，在其行走方向上锁定预设数量个点位，图7的实施例中安全锁范围是3个点位，其中包括目标搬运小车的当前点位，在实际行走中，目标搬运小车需要向调度系统反馈两个范围，一个是安全范围，另一个是安全锁范围，安全范围不允许轨道上任何行走装置进入，安全锁范围内如果有其它搬运下车，则上位系统根据优先级次序下达移车命令。当目标搬运小车的安全锁的范围内出现其它搬运小车的安全锁范围时，根据目标搬运小车与其它搬运小车携带任务的优先级次序向目标搬运小车或其它搬运小车下达移车命令。

图8中，安全锁是从目标搬运小车的当前点位的安全范围为起点，在其行走方向上锁定预设数量个点位，其中行走方向上的最后一个点位的安全锁范围包括当目标搬运小车走到最后一个点位处的安全范围，具体的，本领域技术人员也可以设定其中行走方向上的最后一个点位的安全锁范围不包括当目标搬运小车走到最后一个点位处的安全范围。

在其中一个实施例中，在所述轨道上确定搬运小车安全范围，所述安全范围大于或者等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影面积到搬运小车底部的立体范围；每台搬运小车的安全范围不允许任何物体进入。

图9示例出了一个实施例中空闲搬运小车停在某点位处的安全范围。

基于不同的应用场景，当有两个轨道之间的距离非常近时，目标小车在一个轨道上的安全范围或者安全锁可能会同时将距离非常近的轨道上的对应位置进行锁定，也就是说当两个轨道之间的距离不允许两个搬运小车平行并排在各自轨道上同时同行的话，其中一个轨道上的安全范围或者安全锁可能会同时锁定相邻轨道。

在一个实施例中，该方法还包括：在接收到搬运小车上传的故障信息时，根据故障信息确定故障搬运小车所在的位置；避开故障搬运小车所在的位置，生成目标搬运小车的作业路径。

搬运小车出现故障时，会及时向搬运小车调度系统发送故障信息，系统会根据故障信息确定出故障搬运小车所在的位置，并将该位置进行标记，使目标搬运小车的作业路径避开该位置，以免发生拥堵，甚至滞留的情况。

如果接收到故障信息时，目标搬运小车仍在起始位置，可以重新规划作业路径；如果目标搬运小车已经离开起始位置，则需要更新作业路径。可以理解的，与目标搬运小车相似地，其他的搬运小车的作业路径也需要避开该位置。

进一步地，搬运小车调度系统还可以根据该搬运小车所执行的任务的尺寸信息以及搬运小车当前尺寸等因素，将当前位置的一定范围内都进行标记，并对该范围进行限行。

对于故障搬运小车的处理需要根据故障的实际情况确定，可能需要操作人员来判断故障程度，高级别的故障，操作人员将会通过安全门进入到故障搬运小车故障点所在的范围，对于安全门的开关，调度系统会关闭安全门至故障点位之间范围内的路径，暂停搬运小车的运行，避免搬运小车运行对人员造成安全事故。

故障时，搬运小车可能处于“维护”模式或“故障”模式下，在“维护”模式下时，搬运小车不会分配任务池中的任务，搬运小车可以做故障检修，任务取消，任务完成等操作。在“故障”模式下，当搬运小车故障短期无法通过维护的方式处理的情况下，可以强制下线该搬运小车，在调度系统中注销该搬运小车相关信息，并人工将搬运小车推离作业区域，尽快恢复至“运行”模式，以接收任务、搜索任务和执行任务。

在一个实施例中，该方法还包括：确定各所述搬运小车的任务状态和电量信息；确定电量低于预设值的搬运小车为待充电搬运小车，根据待充电搬运小车执行完当前任务后电量的高低确定充电优先级顺序，按优先级顺序控制待充电小车排队充电。

在一个实施例中，所述方法还包括：为充满电的搬运小车关联作业任务并执行，若充满电的搬运小车无作业任务可执行，则控制充满电的小车驶离充电桩，行驶至任一取货工作台等待取货或者行驶至轨道上的任一位置等待被关联作业任务。

任务状态可以包括是否在执行任务、任务的执行情况等。当搬运小车的电量低于预设值时，如果当前没有执行任务，则控制搬运小车执行充电任务；如果搬运小车的电量低于预设值时，当前仍然在执行任务时，则控制搬运小车执行完当前任务时，执行充电任务。执行充电任务包括通过充电路径行驶至充电站台充电至预设充电电量或充电预设时间。预设值、预设充电电量、充电预设时间都可以结合实际情况设置。

进一步地，还可以根据各搬运小车的电量信息和任务状态，控制相应的搬运小车执行充电任务，如控制预设数量的搬运小车执行充电任务。在搬运小车总数一定的情况下，控制预设数量的搬运小车充电，也就可以保证一定数量的搬运小车用于执行任务，以满足运行需求。进一步地，控制相应的搬运小车执行充电任务还包括控制预设时间内没充电的搬运小车执行充电任务，通过轮休充电的方式满足系统运行需求。

基于应用场景的不同，搬运小车需要作业的时长也有区别，对于24小时作业场景的情况，调度系统会控制多台搬运小车轮休充电的方式，确保一直存在足够数量的搬运小车满足不间断作业的需求，同时调度系统会间隔一定的时间，如200ms收集一次搬运小车的状态参数，通过电量的高低确定搬运小车充电的优先级顺序，按优先级顺序控制待充电小车排队充电。

本申请提供的轨道系统的车辆调度方法，基于最短路径算法，在轨道交通图中寻找最优路径，提高搬运小车运行效率。通过在交通轨道中设定的大量的点位，搬运小车在行进过程中不断的锁定点位与释放点位来控制搬运小车的在移动中的安全。若搬运小车移动路径上有空闲搬运小车，如休眠车辆停泊，则其他的车辆也可在感知到任务搬运小车的情况下自动唤醒并主动移动避让任务车辆，以提高搬运小车的运行安全。应对24小时作业的场景，多车调度过程确保充电车辆与移动车辆数量保持均衡，基于电量与任务自动分配搬运小车轮换充电，保证系统运行需求。搬运小车故障时，触发相关路径自动锁定，对该路径标记，使其他的搬运小车根据该故障位置变更路径，寻找其它可用路径，提高运行效率。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的轨道搬运小车调度方法的轨道搬运小车的调度装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个轨道系统的车辆调度装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于轨道系统的车辆调度方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图10所示，提供了一种轨道系统的车辆调度装置，包括：任务获取模块10、路径规划模块20、范围规划模块30和任务执行模块40，其中：

任务获取模块10，用于获取作业任务，并将作业任务与执行作业任务的目标搬运小车关联。

路径规划模块20，用于根据作业任务生成目标搬运小车的作业路径。

范围规划模块30，用于根据作业路径确定目标搬运小车的安全范围及安全锁范围。

任务执行模块40，用于若安全范围内没有其他的搬运小车，控制目标搬运小车在作业路径上执行作业任务。

在一个实施例中，任务获取模块10，还用于确定作业任务的起始位置；确定起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车；若起始位置预设范围内有空闲搬运小车，确定该空闲搬运小车为目标搬运小车，并将作业任务与目标搬运小车关联。

在一个实施例中，任务获取模块10，还用于若起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车，则选择距离起始位置路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。

在一个实施例中，任务获取模块10，还用于若起始位置预设范围内没有空闲搬运小车，则从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车，以使所有搬运小车中处于空闲状态的搬运小车关联作业任务，并确定该搬运小车为目标搬运小车。

在一个实施例中，任务获取模块10，还用于若所有搬运小车中有空闲搬运小车，则选择距离起始位置路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车；若所有搬运小车中没有空闲搬运小车，则最先执行完当前任务的搬运小车确定为目标搬运小车，并将目标搬运小车关联作业任务。

在一个实施例中，范围规划模块30，还用于获取目标搬运小车在作业路径上的当前位置；根据作业路径确定目标搬运小车的安全范围和安全锁范围。

在一个实施例中，范围规划模块30，还用于若安全范围内存在其他的搬运小车时，将安全范围内其他的搬运小车移动至安全范围外或者目标搬运小车作业路径外，控制目标搬运小车在作业路径上执行作业任务。

在一个实施例中，路径规划模块20，还用于确定作业任务在轨道交通图上对应的起始点位和终点点位；基于起始点位、终点点位和占用信息，确定目标搬运小车的作业路径。

在一个实施例中，任务执行模块40，还用于在接收到搬运小车上传的故障信息时，根据故障信息确定故障搬运小车所在的位置；避开故障搬运小车所在的位置，生成目标搬运小车的作业路径。

在一个实施例中，任务执行模块40，还用于确定各搬运小车的状态参数；根据状态参数确定各搬运小车的任务状态和电量信息；根据各搬运小车的电量信息和任务状态，控制搬运小车执行充电任务。

上述轨道系统的车辆调度装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O）和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储轨道系统的车辆调度方法相关数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种轨道系统的车辆调度方法。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种轨道搬运小车的调度方法，其特征在于，所述方法包括：

获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；

根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径，所述作业路径包括目标搬运小车从当前位置行驶至取货点位取货，再行驶至放货点位放货；

确定搬运小车作业路径的安全锁，所述安全锁是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设路径范围，所述搬运小车在安全锁的范围内行走以执行所述作业任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述轨道上确定搬运小车安全范围，所述安全范围大于或等于所述搬运小车在轨道所在平面上的投影面积到搬运小车底部的立体范围；每台搬运小车的安全范围不允许任何物体进入。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道上设有多个点位，各点位之间的路径距离相同或者不同，部分点位处设有工作台，所述搬运小车配置为在不同工作台之间搬运物料。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述锁定预设路径范围是搬运小车行走过程中实时在行走方向上的前方和/或后方锁定预设数量个点位或者轨道上的预设长度；所述搬运小车每向前锁定一个点位，便向后释放一个点位；所述搬运小车每向后锁定一个点位，便向前释放一个点位。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当目标搬运小车的安全锁的范围内出现其它搬运小车的安全范围时，将所述目标搬运小车安全锁的范围内的其它搬运小车移动至所述目标搬运小车的安全锁范围外或者目标搬运小车的作业路径以外，控制所述目标搬运小车在所述作业路径上执行所述作业任务。

6.据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当目标搬运小车的安全锁的范围内出现其它搬运小车的安全锁范围时，根据目标搬运小车与其它搬运小车携带任务的优先级次序向目标搬运小车或其它搬运小车下达移车命令。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联，包括：

确定所述作业任务的起始位置；

确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车；

若所述起始位置预设范围内有空闲搬运小车，确定所述空闲搬运小车为目标搬运小车，并将所述作业任务与所述目标搬运小车关联。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，包括，若所述起始位置预设范围内有多个空闲搬运小车，则选择距离起始位置行走路径最近的空闲搬运小车为目标搬运小车。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车，还包括：

若所述起始位置预设范围内没有空闲搬运小车，则从所有搬运小车中寻找空闲搬运小车，并按照行走路径最近原则确定目标搬运小车。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述起始位置预设范围内是否有空闲搬运小车，还包括：

若从所有搬运小车中未寻找到空闲搬运小车，则每台搬运小车执行完当前任务后，所述执行完当前任务的搬运小车按行走路径最近原则寻找目标作业任务并执行。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定各所述搬运小车的任务状态和电量信息；

确定电量低于预设值的搬运小车为待充电搬运小车，根据待充电搬运小车执行完当前任务后电量的高低确定充电优先级顺序，按优先级顺序控制待充电小车排队充电。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为充满电的搬运小车关联作业任务并执行，若充满电的搬运小车无作业任务可执行，则控制充满电的小车驶离充电桩，行驶至任一取货工作台等待取货或者行驶至轨道上的任一位置等待被关联作业任务。

13.一种轨道搬运小车的调度装置，其特征在于，所述装置包括：

任务获取模块，用于获取作业任务，并将所述作业任务与执行所述作业任务的目标搬运小车关联；

路径规划模块，用于根据所述作业任务生成所述目标搬运小车的作业路径；

范围规划模块，用于根据所述作业路径确定所述目标搬运小车的安全范围及安全锁范围；

任务执行模块，控制所述目标搬运小车在所述作业路径上的安全锁范围内行走以执行所述作业任务。

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