CN115657616A - 一种基于agv调度系统的任务分配方法 - Google Patents

一种基于agv调度系统的任务分配方法 Download PDF

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CN115657616A CN202211258981.0A CN202211258981A CN115657616A CN 115657616 A CN115657616 A CN 115657616A CN 202211258981 A CN202211258981 A CN 202211258981A CN 115657616 A CN115657616 A CN 115657616A
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孙敬欢
冯镇球
张英军
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Abstract

本发明涉及AGV技术领域，具体涉及一种基于AGV调度系统的任务分配方法，包括以下步骤：S1、搭建软件平台以及硬件平台；S2、通过服务器接口接收硬件平台的任务请求信息；S3、周期性检索任务请求信息队列，当任务请求信息个数大于AGV的个数时；S4、选择最优的AGV执行对应类型的任务请求。本发明在多AGV、多任务、多楼层等复杂场景调度时，结合AGV的联网状态、管制状态、楼层及电量信息进行挑选，进而将AGV分为空闲、待充电、搬运中、充电中4种状态，并分配不同的权重，在最终进行任务分配时，加入时间等待权重和任务量权重，充分考虑任务分配时的优先级及均衡化，结合路径规划的距离，实现AGV与任务请求的最佳匹配，提高AGV的搬运效率，降低AGV的老化程度。

Description

一种基于AGV调度系统的任务分配方法
技术领域
本发明涉及AGV技术领域，具体涉及一种基于AGV调度系统的任务分配方法。
背景技术
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种基于AGV调度系统的任务分配方法，能够有效地减少AGV的空载运行。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种基于AGV调度系统的任务分配方法，包括以下步骤：
S1、搭建软件平台以及硬件平台，配置服务器接口；
S2、通过服务器接口接收硬件平台的任务请求信息，并将任务请求信息缓存至软件平台；
S3、周期性检索任务请求信息队列，当任务请求信息个数大于AGV的个数时，对任务请求信息进行优先级的判定及排序；
S4、根据优先级的判定及排序从M台AGV中选择最优的AGV执行对应类型的任务请求，挑选最优的AGV的方法包括以下步骤：
A、判断AGV的联网状态是否已连接，从M台AGV中挑选出所有已连接的AGV；
B、判断AGV的管制状态是否处于被管制状态，从联网的AGV中继续挑选出所有未被管制的AGV；
C、判断任务请求的起点是否与当前的AGV处于同一楼层，从未被管制的AGV中的AGV中挑选出处于同一楼层的AGV；
D、从同一楼层的AGV中剔除处于已停用状态或故障状态的AGV；
E、从步骤D中得到的AGV中剔除电量小于报警电量的AGV，最终从M台AGV中得到K台可供调度的AGV群AK＝(a1,a2,…ak)，其中，ak表示最终符合调度条件的第k(k∈[1,K])台AGV；
F、对挑选的AGV群AK进行进一步分类，分别为空闲状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000021
待充电状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000022
充电中状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000023
以及搬运状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000024
其中，k1(k1∈[1,K1])表示空闲状态的AGV的数量，k2(k2∈[1,K2])表示待充电状态的AGV的数量，k3(k3∈[1,K3])表示充电中状态的AGV的数量，k4(k4∈[1,K4])表示搬运状态的AGV的数量，AGV数量符合K＝K1+K2+K3+K4，并对不同状态的AGV群赋予状态选择权重ωi，i∈[1,4]，其中，ω1,ω2,ω3,ω4分别表示AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3以及AGV群A4对应的状态选择权重；
G、设置时间等待权重以及任务量权重；
H、根据状态选择权重、时间等待权重以及任务量权重挑选最优的AGV。
本发明进一步设置为，在步骤F中，状态选择权重满足公式：
Figure BDA0003890755260000025
若空闲状态AGV群A1和待充电状态的AGV群A2的总数大于任务请求总数，即当K1+K2>N时，令ω3＝ω4＝0。
本发明进一步设置为，在步骤G，设置时间等待权重通过公式
Figure BDA0003890755260000026
其中tn表示n个任务已等待的时间，δn表示第n个时间等待权重。
本发明进一步设置为，在步骤G，设置任务量权重满足公式
Figure BDA0003890755260000031
Figure BDA0003890755260000032
其中，ki表示第i种状态的第k个AGV，Ki表示第i种状态AGV的总数，
Figure BDA0003890755260000033
表示第i种状态的第k个AGV的任务量权重，
Figure BDA0003890755260000034
表示第i种状态的第k个AGV在24H内执行任务的总数。
本发明进一步设置为，在步骤G之后，还包括步骤I：
分别进行AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3中的AGV由当前站点至所有任务请求站点的路径规划；AGV群A4中的AGV规划两部分路径，分别是由当前站点至当前任务终点的路径，以及由当前任务终点至下一任务起点的路径；路径规划，采用公式计算欧氏距离
Figure BDA0003890755260000035
其中，
Figure BDA0003890755260000036
表示第i种类型的第k个AGV当前的站点坐标
Figure BDA0003890755260000037
与第n个任务请求信息起点坐标(xn,yn)之间的欧式距离，dj表示路径规划的两个相邻站点(xg,yg)与(xh,yh)之间之间的欧氏距离，集合D＝(d1,d2,…dj,(j∈[1,J]))是所有相邻站点之间的欧式距离，J表示该段路径规划的所有相邻站点的欧氏距离的总数。
本发明进一步设置为，在步骤I之后，还包括步骤J：建立任务分配目标函数，求解当目标函数的极小值时的参数ω1,ω2,ω3,ω4；其中公式为
Figure BDA0003890755260000038
本发明进一步设置为，计算不同任务类型中所有AGV至所有任务的目标函数值Fk×n，公式为
Figure BDA0003890755260000039
其中，fkn表示该任务类型的第k个AGV与第n个任务之间的目标函数值。
本发明进一步设置为，对Fk×n中的目标函数值进行排序并选取目标函数值最小的fkn，并删除Fk×n中的第k行第n列，即Fk×n变为Fk-1×n-1，将第k个AGV与第n个任务请求绑定，并将该AGV的状态切换为搬运状态，循环此过程，即可将AGV与任务请求绑定，直至Fk×n中的元素为空。
本发明的有益效果：本发明在多AGV、多任务、多楼层等复杂场景调度时，结合AGV的联网状态、管制状态、楼层及电量信息进行首次挑选，进而将AGV分为空闲、待充电、搬运中、充电中4种状态，并分配不同的权重，将搬运中和充电中的AGV也纳入到分配队列中，降低AGV的空载运行时间。在最终进行任务分配时，加入时间等待权重和任务量权重，充分考虑任务分配时的优先级及均衡化，结合路径规划的距离，实现AGV与任务请求的最佳匹配，提高AGV的搬运效率，降低AGV的老化程度。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的系统框架示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
由图1与图2可知，本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，包括以下步骤：
S1、搭建软件平台以及硬件平台，配置服务器接口；其中软件平台包括数据库、Net平台等；硬件平台包括AGV群，呼叫台、扫码枪等；
S2、通过系统接口接收呼叫台或其他系统等发出的任务请求，并将详细的任务信息缓存至数据库；
S3、周期性检索任务请求信息队列，当任务请求信息个数大于AGV的个数时，对任务请求信息进行优先级的判定及排序；
S4、根据优先级的判定及排序从M台AGV中选择最优的AGV执行对应类型的任务请求，挑选最优的AGV的方法包括以下步骤：若有N个任务请求，且都属于同一类型，用B＝(b1,b2,…bn)表示，有M台AGV可供调度，且与任务请求类型匹配，用A＝(a1,a2,…am)表示，其中，bn表示第n(n∈[1,N])个任务请求，am表示该任务类型的第m(m∈[1,M])台AGV；
A、判断AGV的联网状态是否已连接，从M台AGV中挑选出所有已连接的AGV；
B、判断AGV的管制状态是否处于被管制状态，从联网的AGV中继续挑选出所有未被管制的AGV；
C、判断任务请求的起点是否与当前的AGV处于同一楼层，从未被管制的AGV中的AGV中挑选出处于同一楼层的AGV；
D、从同一楼层的AGV中剔除处于已停用状态或故障状态的AGV；
E、从步骤D中得到的AGV中剔除电量小于报警电量的AGV，最终从M台AGV中得到K台可供调度的AGV群AK＝(a1,a2,…ak)，其中，ak表示最终符合调度条件的第k(k∈[1,K])台AGV；
F、对挑选的AGV群AK进行进一步分类，分别为空闲状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000061
待充电状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000062
充电中状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000063
以及搬运状态的AGV群
Figure BDA0003890755260000064
其中，k1(k1∈[1,K1])表示空闲状态的AGV的数量，k2(k2∈[1,K2])表示待充电状态的AGV的数量，k3(k3∈[1,K3])表示充电中状态的AGV的数量，k4(k4∈[1,K4])表示搬运状态的AGV的数量，AGV数量符合K＝K1+K2+K3+K4，并对不同状态的AGV群赋予状态选择权重ωi，i∈[1,4]，其中，ω1,ω2,ω3,ω4分别表示AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3以及AGV群A4对应的状态选择权重；
G、设置时间等待权重以及任务量权重；
H、根据状态选择权重、时间等待权重以及任务量权重挑选最优的AGV。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，在步骤F中，状态选择权重满足公式：
Figure BDA0003890755260000065
若空闲状态AGV群A1和待充电状态的AGV群A2的总数大于任务请求总数，即当K1+K2>N时，令ω3＝ω4＝0。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，在步骤G，设置时间等待权重通过公式
Figure BDA0003890755260000066
其中tn表示n个任务已等待的时间，δn表示第n个时间等待权重。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，在步骤G，设置任务量权重满足公式
Figure BDA0003890755260000067
其中，ki表示第i种状态的第k个AGV，Ki表示第i种状态AGV的总数，
Figure BDA0003890755260000068
表示第i种状态的第k个AGV的任务量权重，
Figure BDA0003890755260000069
表示第i种状态的第k个AGV在24H内执行任务的总数。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，在步骤G之后，还包括步骤I：
分别进行AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3中的AGV由当前站点至所有任务请求站点的路径规划；AGV群A4中的AGV规划两部分路径，分别是由当前站点至当前任务终点的路径，以及由当前任务终点至下一任务起点的路径；路径规划，采用公式计算欧氏距离
Figure BDA0003890755260000071
其中，
Figure BDA0003890755260000072
表示第i种类型的第k个AGV当前的站点坐标
Figure BDA0003890755260000073
与第n个任务请求信息起点坐标(xn,yn)之间的欧式距离，dj表示路径规划的两个相邻站点(xg,yg)与(xh,yh)之间之间的欧氏距离，集合D＝(d1,d2,…dj,(j∈[1,J]))是所有相邻站点之间的欧式距离，J表示该段路径规划的所有相邻站点的欧氏距离的总数；路径规划可以采用A*算法、深度探索算法或蚁群算法等算法。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，在步骤I之后，还包括步骤J：建立任务分配目标函数，求解当目标函数的极小值时的参数ω1,ω2,ω3,ω4；其中公式为
Figure BDA0003890755260000074
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，计算不同任务类型中所有AGV至所有任务的目标函数值Fk×n，公式为
Figure BDA0003890755260000075
其中，fkn表示该任务类型的第k个AGV与第n个任务之间的目标函数值。
本实施例所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，对Fk×n中的目标函数值进行排序并选取目标函数值最小的fkn，并删除Fk×n中的第k行第n列，即Fk×n变为Fk-1×n-1，将第k个AGV与第n个任务请求绑定，并将该AGV的状态切换为搬运状态，循环此过程，即可将AGV与任务请求绑定，直至Fk×n中的元素为空。需要注意的是，若该AGV处于搬运状态且已经分配了某个任务，即该AGV有正在执行的任务和待执行的任务两个任务，则需要选择次小的目标函数值对应的AGV与任务请求。
本实施例在多AGV、多任务、多楼层等复杂场景调度时，结合AGV的联网状态、管制状态、楼层及电量信息进行首次挑选，进而将AGV分为空闲、待充电、搬运中、充电中4种状态，并分配不同的权重，将搬运中和充电中的AGV也纳入到分配队列中，降低AGV的空载运行时间。在最终进行任务分配时，加入时间等待权重和任务量权重，充分考虑任务分配时的优先级及均衡化，结合路径规划的距离，实现AGV与任务请求的最佳匹配，提高AGV的搬运效率，降低AGV的老化程度。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、搭建软件平台以及硬件平台，配置服务器接口；
S2、通过服务器接口接收硬件平台的任务请求信息，并将任务请求信息缓存至软件平台；
S3、周期性检索任务请求信息队列，当任务请求信息个数大于AGV的个数时，对任务请求信息进行优先级的判定及排序；
S4、根据优先级的判定及排序从M台AGV中选择最优的AGV执行对应类型的任务请求，挑选最优的AGV的方法包括以下步骤：
A、判断AGV的联网状态是否已连接，从M台AGV中挑选出所有已连接的AGV；
B、判断AGV的管制状态是否处于被管制状态，从联网的AGV中继续挑选出所有未被管制的AGV；
C、判断任务请求的起点是否与当前的AGV处于同一楼层，从未被管制的AGV中的AGV中挑选出处于同一楼层的AGV；
D、从同一楼层的AGV中剔除处于已停用状态或故障状态的AGV；
E、从步骤D中得到的AGV中剔除电量小于报警电量的AGV，最终从M台AGV中得到K台可供调度的AGV群AK＝(a1，a2，…ak)，其中，ak表示最终符合调度条件的第k(k∈[1，K])台AGV；
F、对挑选的AGV群AK进行进一步分类，分别为空闲状态的AGV群
Figure FDA0003890755250000011
待充电状态的AGV群
Figure FDA0003890755250000012
充电中状态的AGV群
Figure FDA0003890755250000013
以及搬运状态的AGV群
Figure FDA0003890755250000014
其中，k1(k1∈[1，K1])表示空闲状态的AGV的数量，k2(k2∈[1，K2])表示待充电状态的AGV的数量，k3(k3∈[1，K3])表示充电中状态的AGV的数量，k4(k4∈[1，K4])表示搬运状态的AGV的数量，AGV数量符合K＝K1+K2+K3+K4，并对不同状态的AGV群赋予状态选择权重ωi，i∈[1，4]，其中，ω1，ω2，ω3，ω4分别表示AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3以及AGV群A4对应的状态选择权重；
G、设置时间等待权重以及任务量权重；
H、根据状态选择权重、时间等待权重以及任务量权重挑选最优的AGV。
2.根据权利要求1所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：在步骤F中，状态选择权重满足公式：
Figure FDA0003890755250000021
若空闲状态AGV群A1和待充电状态的AGV群A2的总数大于任务请求总数，即当K1+K2＞N时，令ω3＝ω4＝0。
3.根据权利要求2所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：在步骤G，设置时间等待权重通过公式
Figure FDA0003890755250000022
其中tn表示n个任务已等待的时间，δn表示第n个时间等待权重。
4.根据权利要求3所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：在步骤G，设置任务量权重满足公式
Figure FDA0003890755250000023
其中，ki表示第i种状态的第k个AGV，Ki表示第i种状态AGV的总数，
Figure FDA0003890755250000024
表示第i种状态的第k个AGV的任务量权重，
Figure FDA0003890755250000025
表示第i种状态的第k个AGV在24H内执行任务的总数。
5.根据权利要求4所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：在步骤G之后，还包括步骤I：
分别进行AGV群A1、AGV群A2、AGV群A3中的AGV由当前站点至所有任务请求站点的路径规划；AGV群A4中的AGV规划两部分路径，分别是由当前站点至当前任务终点的路径，以及由当前任务终点至下一任务起点的路径；路径规划，采用公式计算欧氏距离
Figure FDA0003890755250000031
其中，
Figure FDA0003890755250000032
表示第i种类型的第k个AGV当前的站点坐标
Figure FDA0003890755250000033
与第n个任务请求信息起点坐标(xn，yn)之间的欧式距离，dj表示路径规划的两个相邻站点(xg，yg)与(xh，yh)之间之间的欧氏距离，集合D＝(d1，d2，…dj，(j∈[1，J]))是所有相邻站点之间的欧式距离，J表示该段路径规划的所有相邻站点的欧氏距离的总数。
6.根据权利要求5所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：在步骤I之后，还包括步骤J：建立任务分配目标函数，求解当目标函数的极小值时的参数ω1，ω2，ω3，ω4；其中公式为
Figure FDA0003890755250000034
Figure FDA0003890755250000035
7.根据权利要求6所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：计算不同任务类型中所有AGV至所有任务的目标函数值Fk×n，公式为
Figure FDA0003890755250000036
其中，fkn表示该任务类型的第k个AGV与第n个任务之间的目标函数值。
8.根据权利要求7所述的一种基于AGV调度系统的任务分配方法，其特征在于：对Fk×n中的目标函数值进行排序并选取目标函数值最小的fkn，并删除Fk×n中的第k行第n列，即Fk×n变为Fk-1×n-1，将第k个AGV与第n个任务请求绑定，并将该AGV的状态切换为搬运状态，循环此过程，即可将AGV与任务请求绑定，直至Fk×n中的元素为空。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117132035A (zh) * 2023-02-17 2023-11-28 荣耀终端有限公司 一种自动导引车agv的调度方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117132035A (zh) * 2023-02-17 2023-11-28 荣耀终端有限公司 一种自动导引车agv的调度方法及系统

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