CN116238834A - 立体仓库系统的作业路径规划方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种立体仓库系统的作业路径规划方法、装置及计算机设备。方法包括：获取立体仓库系统的布局规划图，布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个；基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。采用本方法能够省去了软件设计人员从拿到布局规划图到获取到立体仓库参数信息这个过程中的大量的沟通时间和理解时间，从而提高作业路径规划整体工作的效率。
Description
技术领域
本申请涉及仓储物流管理技术领域，特别是涉及一种立体仓库系统的作业路径规划方法、装置及计算机设备。
背景技术
随着仓储物流技术的发展，立体仓库系统越来越复杂，其物流路径规划工作的复杂度也对应增加。
在物流项目中，总体规划和软件控制一般分属两个不同的专业，在以往技术下，先由总体规划人员绘制多层立体仓库系统(以下简称立体仓库)的分布示意图，软件设计人员在对立体仓库进行物流路径规划时，需要通过总体规划人员对立体仓库的分布示意图进行讲解或者查看总体设计说明文档再通过自己的理解才能确定立体仓库实物中的各种参数信息。这就使得软件设计人员从分布示意图获取到立体仓库参数信息的沟通时间长、工作量大(立体仓库单层便可容纳上万货位)，使得立体仓库的作业路径规划整体工作的进度慢。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够快速获取立体仓库参数信息，提高物流路径规划效率的立体仓库系统的作业路径规划方法、装置及计算机设备。
第一方面，本申请提供了一种立体仓库系统的作业路径规划方法。包括：
所述立体仓库系统包括：多层货架，所述货架的每个存储层设有多排货位和至少一个穿梭车，穿梭车沿设置于巷道内的轨道行走，并通过伸缩货叉组件从不同货位取放货物，所述轨道上设置有穿梭车定位点；提升机，所述提升机通过每个存储层的层间输送线与该层的穿梭车对接，以运送货物出入库或移库，所述层间输送线上包含至少一个货物的暂存位；
所述方法包括：
获取所述立体仓库系统的布局规划图，所述布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，所述物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个；
基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制所述立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
在其中一个实施例中，所述基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，包括：
所述物流信息包括存储信息和路径信息，所述存储信息由货位、层间输送线的至少一个图元提取；所述路径信息由穿梭车、轨道、提升机及穿梭车定位点的至少一个图元提取。
在其中一个实施例中，所述存储信息包括所述货架上不同货位的存储信息，和/或层间输送线上的货物暂存信息；
所述路径信息包括穿梭车的路径信息、提升机的路径信息和层间输送线的路径信息中的至少一个。
在其中一个实施例中，所述穿梭车的路径信息由穿梭车定位点获取，所述穿梭车定位点设置于轨道上，包括：轨道上与每个货位对应的作业点位，轨道与层间输送线对接处的作业点位，以及轨道的交叉点形成的交叉点位；
相邻的点位构成穿梭车的物流路径，至少一个穿梭车在所述物流路径上单向或双向通行；当某个点位被占用或锁定，则该点位形成的物流路径不能通行。
在其中一个实施例中，所述根据提取的物流信息生成参数文件，包括：
基于所述存储信息生成第一类参数文件；
基于所述路径信息生成第二类参数文件。
在其中一个实施例中，所述基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行路径规划，包括：
基于所述第一类参数文件提取所述立体仓库系统的存储状态；
基于所述第二类参数文件提取提升机、层间输送线及穿梭车的至少一个的物流路径状态；
根据所述存储状态和所述物流路径状态对不同作业任务进行路径规划，并控制提升机、输送线、穿梭车的至少一个根据规划的路径完成作业任务。
在其中一个实施例中，在所述立体仓库系统执行作业任务的过程中，基于所述图元实时展示所述立体仓库系统中各个物流要素的状态。
在其中一个实施例中，所述基于所述图元实时展示所述立体仓库系统中各个物流要素的状态，包括：
根据所述立体仓库系统的运行状态，实时展示所述存储信息及所述路径信息对应的图元；
其中包括：静态展示存储信息对应的图元，显示不同货位的货物存储状态，和/或层间输送线上的货物暂存状态；
动态展示所述路径信息对应的图元，显示提升机、穿梭车、层间输送线的至少一个的运行状态。
第二方面，本申请还提供了一种立体仓库系统的作业路径规划装置。所述装置包括：
规划图获取模块，用于获取所述立体仓库系统的布局规划图；
信息提取模块，用于基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
路径规划模块，用于基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制所述立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：任务控制模块，用于基于规划的作业路径控制提升机、输送线、穿梭车的至少一个根据规划的路径完成作业任务。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：前端展示模块，用于基于立体仓库系统的图元对立体仓库的运行状态进行展示。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取立体仓库系统的布局规划图，所述布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，所述物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个；
基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制所述立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
上述立体仓库系统的作业路径规划方法、装置及计算机设备，由于在物流项目之初，总体规划人员在设计布局规划图时，就使用约定的图元表示对应的物流要素，从而基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，并根据提取的物流信息可以快速生成作业调度系统的参数文件，进而基于参数文件对立体仓库系统进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径对所述立体仓库系统进行作业调度，以快速高效的完成出入库或移库作业任务。与现有技术相比，省去了软件设计人员从拿到布局规划图到获取到立体仓库参数信息这个过程中的大量的沟通时间和理解时间，并且根据约定的图元提取的物流信息准确率高，且操作方便，从而能够提高作业路径规划及作业调度的整体工作效率。
附图说明
图1为一个实施例立体仓库系统的作业路径规划方法的应用环境图；
图2为一个实施例中立体仓库系统的作业路径规划方法的流程示意图；
图3为一个实施例中立体仓库系统的布局规划示意图；
图4为一个实施例中货位对应的图元示意图；
图5为一个实施例中层间输送线对应的图元示意图；
图6为一个实施例中穿梭车定位点对应的图元示意图；
图7为一个实施例中轨道对应的图元示意图；
图8为一个实施例中充电点位对应的图元示意图；
图9为一个实施例中休息点位对应的图元示意图；
图10为一个实施例中点位对应的图元与库位对应的图元的位置示意图；
图11为一个实施例中路段对应的图元示意图；
图12为一个实施例中交叉点位对应的图元示意图；
图13为另一个实施例中立体仓库系统的作业路径规划方法的流程示意图；
图14为一个实施例中立体仓库系统的前端展示示意图；
图15为一个实施例中提升机的前端展示示意图；
图16为一个实施例中层间输送线的前端展示示意图；
图17为一个实施例中立体仓库系统的作业路径规划装置的结构框图；
图18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立体仓库系统的作业路径规划方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器104获取立体仓库系统的布局规划图，布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个；基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成作业调度系统的参数文件；基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行路径规划，并根据规划好的作业路径控制立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、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等。服务器104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。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种立体仓库系统的作业路径规划方法，立体仓库系统包括：多层货架，货架的每个存储层设有多排货位和至少一个穿梭车，穿梭车沿设置于巷道内的轨道行走，并通过伸缩货叉组件从不同货位取放货物；提升机，提升机通过每个存储层的层间输送线与该层的穿梭车对接，以运送货物出库、入库或移库，层间输送线上包含至少一个货物的暂存位。立体仓库系统的多层货架可以为多个，货架与货架之间的巷道内也设置有轨道，轨道上设有穿梭车定位点，作业调度系统根据穿梭车定位点对穿梭车的位置进行定位。
为了便于存储和规划，每个存储层上的货位可以划分成不同的存储区，每个存储区的货位的尺寸可以相同，各存储区的货位的尺寸可以相同也可以不同。货物在存储层间的传输由提升机实现，提升机将货物运输至目标的存储层后，由含有若干暂存位的层间输送线接管，层间输送线是一个暂时存放及输送货物的平台，用于释放提升机，货物在层间线等待穿梭车运输，穿梭车在各个存储层沿布置在巷道内的轨道运行，在该存储层的指定存储位及层间输送线之间运送货物，从而由穿梭车、层间输送线及提升机的配合运送货物出库、入库或移库。
在一个实施例中，立体仓库系统还包括穿梭车换层提升机，穿梭车换层提升机用于在各存储层间转运穿梭车，以实现穿梭车的层间调度。
本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于终端，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤200-步骤400。
步骤200，获取立体仓库系统的布局规划图，布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个。
其中，立体仓库系统可以为单层立体仓库系统也可以为多层立体仓库系统，可以理解的，该方法不限于立体仓库系统。为了便于解释，下述均以立体仓库系统为例。
布局规划图即为立体仓库系统的分布示意图。在以往的技术中，该布局规划图为总体规划人员绘制的传统示意图，传统示意图具有绘制费时、修改复杂、误差大的缺点，并且只能体现出库位、轨道等的大体位置，并不能包含所在层数、货位等元素的详细参数。作业调度系统在进行物流路径规划的工作时，软件设计人员需要先通过总体规划人员的讲解或者查看总体设计说明文档并通过自己的理解才能获取到立体仓库的参数。由于多层立体仓库其中一层便可容纳上万货位，层层叠加后结构更加复杂，若使用传统分布示意图，只能传递图形信息，具体的参数信息只能人工提取编辑，软件人员从示意图获取到立体仓库参数信息的工作量非常大，从而导致信息的误差大。此外，在对传统分布示意图进行调整时，传统分布示意图非常不便修改，相关实物数据修改也复杂，精度低，效率低。
本实施例中，布局规划图采用例如CAD(Management Software Computer AidedDesign，管理软件计算机辅助设计)图等可以带有坐标、参数等数字信息的工程图。为了便于说明，下述均以CAD图为例。CAD制图可以绘制复杂的工程图，而不只是简单的线条或图标，其高效、便捷、精确的特性一定程度上改善了传统示意图的缺点。并且CAD图文件本身就由数字信息组成，软件设计人员可以直接提取CAD图中的数据信息并生成调度系统的参数文件，以便进行作业路径规划，完成作业任务。
图元是CAD布局规划图中的图形数据，图元的图形可以为多种，在设计布局规划图前，预先约定不同的图元与不同的物流要素的对应关系，并在设计布局规划图时使用不同图元分别对应立体仓库中货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点等不同的物流要素，得到如图3所示的立体仓库系统的布局规划图。
步骤300，基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件。
由于布局规划图中采用不同的图元对应立体仓库中货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点等物流要素，由此利用CAD中图元本身带有每个图元在坐标轴中的位置的特点，提取布局规划图中的各个图元的图元信息，对图元信息进行处理，便可以得到该立体仓库的物流信息，物流信息可以包括物流要素在立体库中的楼层信息(存储层层数)、具体地址坐标和方向、及编号、状态等详细信息。
具体的，可以基于每一种物流要素的生成物流信息，也可以基于多种物流要素生成物流信息。可以基于每一种物流要素的物流信息生成一个参数文件，也可以基于所有物流要素的物流信息生成一个参数文件；还可以结合路径规划需要，将其中几种物流要素对应的物流信息生成一个参数文件，另外一种或几种物流要素的物流信息生成一个参数文件，从而便于物流路径规划时直接调用，提高路径规划效率，这些都在本发明的保护范围之内。
参数文件可以直接用于作业调度系统进行作业路径规划，也可以是由作业调度系统获取所述立体仓库系统的布局规划图后生成的。
本实施例中，通过直接提取CAD图元的信息，再处理成实现物流路径规划所需要的物流信息，并生成参数文件，可以使作业调度系统在进行作业路径规划时直接调用。很大程度减少了工作量，并且增加了数据的精确度，明显提高效率。
步骤400，基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行路径规划，并根据规划好的作业路径控制立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
立体仓库系统的作业任务进行路径规划是由作业调度系统根据货位存储信息、层间输送线上的货物暂存信息等存储信息，穿梭车、层间输送线、提升机、穿梭车定位点等的路径信息，对穿梭车的作业路径、提升机的路径、层间输送线的路径、穿梭车换层提升机的路径等进行规划，并接合穿梭车、层间输送线、提升机、穿梭车定位点等的状态信息，实现立体仓库系统的调度。基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行路径规划的方式不需要限定，在规划作业路径时，需要对应物流要素的详细信息，才能对该物流要素进行调用，例如想要调用一台穿梭车，需要获取每台穿梭车的编号、状态和位置等参数。因此，基于包含所需要的物流要素信息的参数文件进行路径规划，可以提高规划效率。
上述立体仓库系统的作业路径规划方法，由于在物流项目之初，总体规划人员在设计布局规划图时，就使用约定的图元表示对应的物流要素，从而通过提取布局规划图中的图元信息可以快速得到立体仓库的要素信息，继而快速生成用于路径规划的立体仓库的参数文件，以基于参数文件对立体仓库系统的不同作业任务进行作业路径规划，从而提高物作业路径规划及作业调度的整体工作的效率。并且，不再通过人工获取参数信息，也避免了人工获取过程中出现误差和错误的情况发生，提高参数获取的准确性，进而提高物流路径规划工作的可靠性。
在一个实施例中，得到立体仓库系统的作业路径之后，还可以包括：判断作业路径是否满足立体仓库系统的设计要求，若不满足，则对布局规划图进行调整，并重新返回执行步骤200。此时，步骤200中的布局规划图为基于作业路径调整后的立体仓库系统的布局规划图。
可以理解的，若总体规划人员初始设计的布局规划图存在不合理，通过规划作业路径，可以检验出不合理，并对布局规划图进行调整。之后需要根据调整后的布局规划图重新进行路径规划，得到调整后的作业路径，并再次判断调整后的作业路径是否满足立体仓库系统的设计要求，若不满足则再次返回执行步骤200。从而最终得到满足立体仓库系统的设计要求的立体仓库系统的作业路径和布局规划图。
其中，基于作业路径调整立体仓库系统的布局规划图的方式不需要限定，立体仓库系统的设计要求也可以结合物流项目的总体规划目标确定，也不需要限定。
约定不同的图元表示对应不同的物流要素，可以在物流项目之初，通过制定一套通用的图元规范，再规定各图元的含义及使用方法，达到语法、语义层面的一致，使软件设计人员可以快速从CAD图元中快速提取物流要素，最终规划形成作业路径。在一个实施例中，可以用不同图形的图元表示不同的物流要素。
根据立体仓库系统特性，例如采用多层穿梭车的立体仓库系统，其每个存储层的穿梭车的基本工作流程为：
入库：货物到达入库层间输送线→穿梭车到层间输送线取货→穿梭车沿轨道运输货物→穿梭车到达货位卸货→穿梭车沿轨道行驶至充电点或休息点。
出库：穿梭车沿轨道行驶到指定货位取货→穿梭车沿轨道点位运输货物→穿梭车到出库层间输送线卸货→穿梭车沿轨道行至充电点或休息点。
从以上工作流程中总结出主要物流要素包括：货位、入库层间输送线、出库层间输送线、轨道、穿梭车定位点、充电点和休息点等，从而设计不同的CAD图元表示不同的物流要素。在一实施例中，部分CAD图元规范如下：
如图4所示，使用一个矩形表示一个货位，空白矩形表示货位状态为空，即未存储货物；填充矩形表示货位状态为满，即已存储货物。
如图5所示，使用一个内部带有矩形的大矩形表示层间输送线，其中包含的矩形表示该层间输送线的货物的暂存位。也可以用该矩形的空白和填充分别表示暂存位的状态为空或满。图示层间输送线包含两个暂存位，能接管两个货物，可以理解，层间输送线的暂存能力不限于两个货位。
如图6所示，使用一个圆圈表示一个穿梭车定位点。
如图7所示，使用一条矩形线段代表穿梭车的一段运行轨道。
在每次执行任务过程中，穿梭车都需要与层间输送线对接，因此可以将轨道上与层间输送线对接的定位点设为充电点位或休息点位。如图8所示，可以使用上面带一个矩形的圆圈表示充电点位。如图9所示，使用下面带一个矩形的圆圈表示休息点位。
穿梭车的定位依靠轨道上的穿梭车定位点，穿梭车定位点(定位点可设置如光电识别的硬件装置，用于定位穿梭车的位置)设计主要基于货位与轨道的位置关系及穿梭车的可控制范围。穿梭车需要频繁对标货位，因此设计时，可以将货位(包括层间输送线的货位)的中心轴在轨道上的交点对应一个穿梭车定位点，当穿梭车在轨道上到达定位点则车身刚好与货位对齐，如图10所示。
每两个相邻的定位点可形成穿梭车的物流路径，如图11所示，可以视实际情况将该物流路径设立为双向通过或单向通过。穿梭车在立体仓库中会有转向需求，因此可以如图12所示，在轨道交叉处设定一个交叉点位，用于穿梭车转向。
本实施例中，仅对部分物流要素的规范进行示例，通过制定CAD图元规范，总体规划人员在规划之初就可以参照CAD图元规范绘制立体仓库系统的CAD布局规划图，能够方便服务器根据图元信息提取物流信息，加快参数的提取速度，进而提高物流路径规划的整体速度。
在一个实施例中，步骤300中，基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，包括：物流信息包括存储信息和路径信息，存储信息由货位、层间输送线的至少一个图元提取；路径信息由穿梭车、轨道、提升机及穿梭车定位点的至少一个图元提取。
可以理解，存储信息为立体仓库系统的货物存储信息，包括货位的存储信息和/或层间输送线的存储信息(货物暂存信息)。在对表示货位的图元(如长方形图元)提取货位的信息时，可以提取到的信息包括图元的形状、所处楼层、位置坐标和方向等信息，再对各图元进行编码，即对各货位进行编码，以便于作业路径规划时调用和管理货位；再通过对各货位图元中的空白图元和填空图元进行统计，即可确定货位的存储信息，包括各货位总数、货位分布情况、各货位编码、各货位所处楼层、各货位位置坐标、各货位容量、各货位的存储情况等信息。
提取层间输送线对应的图元信息时，也可以获取层间输送线的存储信息，层间输送线的存储信息包括各层间输送线所在的楼层，所包括的层间输送线总数和各层间输送线编码、所处楼层、运行方向、位置坐标、暂存位数量，每个暂存位的存储状态、容量等信息。
路径信息为系统的路径调度相关信息，包括穿梭车的路径信息、提升机的路径信息和层间输送线的路径信息中的至少一个。其中，根据轨道图元可以获取到轨道信息，包括轨道总数以及各轨道的编码、所处楼层、起止位置坐标、运行方向(穿梭车可单向运行/双向运行)、轨道上的各个穿梭车定位点编码和坐标等信息。根据穿梭车定位点图元也可以获取到穿梭车定位点信息，包括穿梭车定位点总数以及各穿梭车定位点的编码、所处楼层、起止位置坐标、所在轨道等信息。根据提升机对应的图元可以获取到提升机的总数、尺寸、容量等提升机信息。根据穿梭车对应的图元可以获取到穿梭车的总数、尺寸、容量等穿梭车信息。进而，作业调度系统根据路径信息和存储信息对穿梭车、提升机及层间输送线的至少一个进行路径规划，并且还可结合穿梭车、提升机、层间输送线等物流要素的状态信息，对穿梭车、提升机和层间输送线的至少一个进行作业调度，从而控制立体仓库系统完成作业任务。
在另一个实施例中，也通过所有图元提取包括图元的形状、所处楼层、位置坐标和方向等全部信息。由于不同图形的图元表示不同类型的物流要素，因此，根据图元信息进行图元分类，例如可以根据图元的形状对图元进行分类，分类后的每类图元对应一种物流要素，再对每一类中的每一个图元进行编码，即对每种物流要素中的各物流要素进行编码，以便于作业路径规划时调用各物流要素的信息且便于管理，编码后再分别得到例如货位、层间输送线的存储信息、穿梭车、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的路径信息、状态信息等。
在一个实施例中，穿梭车的路径信息由穿梭车定位点获取，穿梭车定位点设置于轨道上，包括：轨道上与每个货位对应的作业点位，轨道与层间输送线对接处的作业点位，以及轨道的交叉点形成的交叉点位。相邻的点位构成穿梭车的物流路径，至少一个穿梭车在物流路径上单向或双向通行；当某个点位被占用或锁定，则该点位形成的物流路径不能通行。
可以理解的，轨道上还可以设置有与充电站对接的充电点位和与休息站对接的休息点位等，在一种实施方式中，也可将轨道与层间输送线对接的点位设置为充电点位和休息点位，以便于更加快速高效的调度穿梭车输送货物。相邻的点位构成穿梭车的物流路径，物流路径用于穿梭车通行，穿梭车在物流路径上可以单向通行也可以双向通行。穿梭车在交叉点位还可以转向，通过交叉点位的设置可以提高穿梭车行驶的灵活性。
在一个实施例中，根据提取的物流信息生成作业调度系统的参数文件，包括：基于存储信息生成作业调度系统的第一类参数文件；基于路径信息生成作业调度系统的第二类参数文件。
在一个实施例中，第一类参数文件和第二类参数文件例如可采用XML(ExtensibleMarkup Language，可扩展标记语言)文件格式的形式保存，XML为标准通用标记语言的子集，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，第一类参数文件和第二类参数文件以XML文件保存，在路径规划时可以快速调用。各要素信息在XML文件中的保存形式可以根据实际需要设定。
在一个实施例中，货位在XML文件中以“WareLocation”字段记录，如下所示：
需记录总数(count)，每一个货位的编码(ID)、图元名称(model)、方向(angle)、位置坐标(X、Y、Z)和容量(capacity)等。
点位在XML文件中以“Points”字段记录，如下所示：
需记录点位总数(count),每一个点的编码(ID)和位置坐标(X、Y、Z)。
路段在XML文件中以“Routes”字段记录，如下所示：
需记录路段总数(conunt),每条路段的中记录编号(ID)、起止点编号(FROM、TO)、起止点坐标(X1、Y1、Z1、X2、Y2、Z2)、长度(LEN)等。
本实施例中仅以货位、点位和路段在XML文件中的记录形式为例，其他的物流要素可以参照上述方式记录，不再赘述。
在一个实施例中，基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行路径规划，包括：基于第一类参数文件提取立体仓库系统的存储状态；基于第二类参数文件提取提升机、层间输送线及穿梭车的至少一个的物流路径状态；根据存储状态和物流路径状态对不同作业任务进行路径规划，并控制提升机、输送线、穿梭车的至少一个根据规划的路径完成作业任务。
本实施例中，调用第一类参数文件即可获取到立体仓库系统的存储能力相关的存储信息，调用第二类参数文件即可获取到立体仓库系统的提升机、层间输送线及穿梭车的至少一个的物流路径状态。从而在调度提升机、输送线和穿梭车时，只需调用两类参数文件，使得作业路径规划的效率更高。
在一个实施例中，如图13所示，所述方法还包括步骤500：在立体仓库系统执行作业任务的过程中，基于图元实时展示立体仓库系统中各个物流要素的状态。
可以理解的，作业调度系统是全智能调用系统，能自动管理货物的入库出库等调度，为了给仓库管理人员及调度人员等直观展现仓库运行状态，系统还包括前端展现模块，实时展现所有的物流要素的状态。展示过程中，依然使用约定的图元表示对应的物流要素，可以是前端通过参数文件和规划好的作业路径进行展示，也可以是由作业调度系统控制前端进行展示。
在一个实施例中，步骤500中基于所述图元实时展示所述立体仓库系统中各个物流要素的状态，包括：根据立体仓库系统的运行状态，实时展示存储信息及路径信息对应的图元；其中包括：静态展示存储信息对应的图元，显示不同货位的货物存储状态，和/或层间输送线上的货物暂存状态；动态展示路径信息对应的图元，显示提升机、穿梭车、层间输送线的至少一个的运行状态。
其中，存储信息对应的图元包括货位图元和层间输送线图元，路径信息对应的图元包括穿梭车图元、轨道图元、提升机图元、层间输送线图元及穿梭车定位点图元。
具体实现时，可以利用CAD图对信息表现直观、精确、图元使用灵活简便的特点，将存储信息对应的图元用一张CAD图展现在前端展现模块，如图14所示，该CAD图作为底图，包括货位、轨道和穿梭车定位点对应的各个图元。每个路径信息对应的图元都分别封装成一个独立的CAD图，包括穿梭车CAD图、提升机CAD图(如图15所示)和层间输送线CAD图(如图16所示)。展示时，如图14所示，根据立体仓库系统的作业路径将路径信息对应的图元绘制在底图中，例如提升机绘制在对应轨道端。并根据作业路径，在地图上对应的坐标上实时展现穿梭车、提升机和层间输送线的图元，实现动态展示。
还可以通过对图元设置标识信息表示物流要素不同的状态，如表示货位的存储状态时，图元的标识信息可以为图元的不同颜色、填充或标记物等。例如，当货位为空时，该货位为白色，系统可以入库给此货位，并对穿梭车进行相应的调度，穿梭车行驶过程中，底图中穿梭车所在的轨道和定位点的图元改变为被占用对应的颜色，穿梭车驶离后，轨道和定位点的图元再改变为未占用对应的颜色(被占用和未占用时颜色不同)；当穿梭车将货物卸货至货位时，底图中该货位改变为停用对应的颜色，例如黄色货位表示停用货位，则可以向用户展示整个立体仓库的运行状态，且系统不会再分配任务给标记图元对应的要素。进一步地，还可以根据物流路径，改变路径信息对应的图元的标识信息。例如，提升机上有货物传递则提升机图元也可以占用状态对应的颜色。
可以理解的，每个点位也都有唯一的编号和位置信息，还可以利用这些展示信息，实现对穿梭车的定位。在实物的立体仓库系统中将穿梭车放置在点位上，穿梭车会自动上传实物点位的编号，作业调度系统通过查找XML文件获取点位坐标地址信息，并在前端展示模块把穿梭车图元绘制在此坐标对应的图元上，当穿梭车接到作业调度系统的任务指令后执行作业任务，前端就能实时展现穿梭车的位置。从而使仓库管理人员及作业调度人员等根据前端展现模块可以直观地了解到仓库的运行状态，便于对立体仓库进行管理。
本申请提供的立体仓库系统的作业路径规划方法，在项目之初，总体规划人员在设计布局规划CAD图时，就使用约定的图元表示对应的物流要素，软件设计人员在物流路径规划时，从而通过提取布局规划图中的图元信息可以快速得到立体仓库的要素信息，再各自批量编辑整理成实现作业路径所需要的数据后，快速生成用于作业路径规划的立体仓库的参数文件，很大程度地减少了人工工作量，省去沟通时间，提高效率。并且各参数文件以XML文件格式保存，在在物流路径规划时，可以快速调用，缩短路径规划时间，提高路径规划整体工作的效率。
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立体仓库系统的作业路径规划方法的立体仓库系统的作业路径规划装置。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立体仓库系统的作业路径规划装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于立体仓库系统的作业路径规划方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图17所示，提供了一种立体仓库系统的作业路径规划装置，包括规划图获取模块10、信息提取模块20和文件生成模块30，其中：
规划图获取模块10，用于获取立体仓库系统的布局规划图；
信息提取模块20，用于基于布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
路径规划模块30，用于基于参数文件对立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
在一个实施例中，该立体仓库系统的作业路径规划装置还包括任务控制模块，用于基于规划的作业路径控制提升机、输送线、穿梭车的至少一个根据规划的路径完成作业任务。
在一个实施例中，该立体仓库系统的作业路径规划装置还包括前端展示模块，用于基于立体仓库系统的图元对立体仓库的运行状态进行展示。
上述立体仓库系统的作业路径规划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18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立体仓库系统的作业路径规划方法相关数据。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立体仓库系统的作业路径规划方法。
本领域技术人员可以理解，图18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，还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，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。
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 (10)
1.一种立体仓库系统的作业路径规划方法，其特征在于，所述立体仓库系统包括：多层货架，所述货架的每个存储层设有多排货位和至少一个穿梭车，穿梭车沿设置于巷道内的轨道行走，并通过伸缩货叉组件从不同货位取放货物，所述轨道上设置有穿梭车定位点；提升机，所述提升机通过每个存储层的层间输送线与该层的穿梭车对接，以运送货物出入库或移库，所述层间输送线上包含至少一个货物的暂存位；
所述方法包括：
获取所述立体仓库系统的布局规划图，所述布局规划图根据预设的图元生成，其中采用不同的图元表示不同的物流要素，所述物流要素包括货位、穿梭车、轨道、层间输送线、提升机及穿梭车定位点的至少一个；
基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划，并根据规划好的作业路径控制所述立体仓库系统完成出入库或移库作业任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，包括：
所述物流信息包括存储信息和路径信息，所述存储信息由货位、层间输送线的至少一个图元提取；所述路径信息由穿梭车、轨道、提升机及穿梭车定位点的至少一个图元提取。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述存储信息包括所述货架上不同货位的存储信息，和/或层间输送线上的货物暂存信息；
所述路径信息包括穿梭车的路径信息、提升机的路径信息和层间输送线的路径信息中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述穿梭车的路径信息由穿梭车定位点获取，所述穿梭车定位点设置于轨道上，包括：轨道上与每个货位对应的作业点位，轨道与层间输送线对接处的作业点位，以及轨道的交叉点形成的交叉点位；
相邻的点位构成穿梭车的物流路径，至少一个穿梭车在所述物流路径上单向或双向通行；当某个点位被占用或锁定，则该点位形成的物流路径不能通行。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据提取的物流信息生成参数文件，包括：
基于所述存储信息生成第一类参数文件；
基于所述路径信息生成第二类参数文件。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行路径规划，包括：
基于第一类参数文件提取所述立体仓库系统的存储状态；
基于第二类参数文件提取提升机、层间输送线及穿梭车的至少一个的物流路径状态；
根据所述存储状态和所述物流路径状态对不同作业任务进行路径规划，并控制提升机、输送线、穿梭车的至少一个根据规划的路径完成作业任务。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述立体仓库系统执行作业任务的过程中，基于所述图元实时展示所述立体仓库系统中各个物流要素的状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述图元实时展示所述立体仓库系统中各个物流要素的状态，包括：
根据所述立体仓库系统的运行状态，实时展示所述存储信息及所述路径信息对应的图元；
其中包括：静态展示存储信息对应的图元，显示不同货位的货物存储状态，和/或层间输送线上的货物暂存状态；
动态展示所述路径信息对应的图元，显示提升机、穿梭车、层间输送线的至少一个的运行状态。
9.一种立体仓库系统的作业路径规划装置，其特征在于，所述装置包括：
规划图获取模块，用于获取所述立体仓库系统的布局规划图；
信息提取模块，用于基于所述布局规划图中不同的图元提取物流信息，根据提取的物流信息生成参数文件；
路径规划模块，用于基于所述参数文件对所述立体仓库系统的作业任务进行作业路径规划。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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