CN119624304A - 一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及订单配送路径规划技术领域，具体是一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法。本发明通过结合电气单轨输送系统和工厂的三维数据，在仿真软件中构建三维配送模型，能够精确模拟真实工厂环境下的配送情况。通过获取待配送订单数据并在模型中派发配送任务，以最优配送路径为目标进行训练，最终得出的仿真系统能够较为准确地预测各个订单在工厂内的最优配送路径。

Description

一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法

技术领域

本发明涉及订单配送路径规划技术领域，具体是一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法。

背景技术

在现代制造业的快速发展中，生产效率与成本控制成为了企业竞争力的关键因素。电气单轨输送系统作为自动化生产线上不可或缺的一部分，其性能优化与资源配置的合理性直接关系到生产线的整体效率与经济效益。传统的电气单轨输送系统评价方法，主要基于过往项目经验和简单的表格计算来评价系统的效能，这种评价方法虽然在一定程度上能够满足基本的生产需求，但其局限性也日益凸显。

具体而言，传统评价方法首先依据生产工艺的要求，配置相关设备的运行参数，如速度、加速度等，以确保电气单轨输送系统中的小车能够按时、准确地完成物料配送订单。同时，还需要根据生产节拍和物料流动量来估算所需的小车数量和小车的配送路径，以保证有效的完成订单的配送。然而，在实际的处理过程中，小车的配送路径复杂多变且纵横交错，缺乏明确的规划方案，且通常采用哪条路径方便走哪条路径的策略，这就导致在订单配送的过程中，小车时常相遇或者因绕远路而出现配送超时的情况，致使电气单轨输送系统的混乱程度进一步增加。于是为了避免上述情况的发生，企业往往采取保守策略，设置更高的设备运行参数和配置更多的小车。这种做法虽然在一定程度上提高了系统的稳定性，但同时也带来了高昂的成本浪费和能源消耗。

由此可见，针对上述问题，迫切需要一种更加科学、精确且高效的电气单轨输送系统配送路径规划方法。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法。本发明能够较为准确的得出各个订单在工厂内的最优配送路径。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，包括以下开发步骤：

S1、结合电气单轨输送系统和工厂的三维数据，在仿真软件中构建三维配送模型；

S2、获取并根据待配送订单数据，在三维配送模型中进行配送任务派发；

S3、基于派发的配送任务，以最优配送路径为目标，训练三维配送模型，训练完成后的三维配送模型构成所需开发的仿真系统。

作为本发明的进一步方案：步骤S2的具体内容如下：

S21、获取各个待配送订单的紧急程度E、客户要求C、货物价值V、货物体积S，以及货物重量W；

S22、根据获取的数据，计算各个待配送订单的优先级评分；优先级评分的计算公式表示如下：

；

式中，表示待配送订单的优先级评分；表示紧急程度E的权重；表示客户要求C的权重；

表示货物价值V的权重；表示货物体积S的权重；表示货物重量W的权重；

S23、基于优先级与优先级评分成正比的优先级判断方式，按照优先级评分由高到低的顺序对各个待配送订单进行优先级排序；

S24、将优先级排序结果输入到三维配送模型中，按照优先级由高到低的顺序依次生成各个待配送订单的配送任务，并存放在配送任务列表中；

S25、将配送任务列表中的各个配送任务派发给电气单轨输送系统。

作为本发明的再进一步方案：步骤S3的具体步骤如下：

S31、获取各个待配送订单在工厂内配送时的取货位置和卸货位置，并基于电气单轨输送系统的空中轨道布局，使用基于时间窗的Dijkstra路径算法获取各个配送任务的取货位置到卸货位置之间的最优配送路径；

S32、按照获取的最优配送路径，使用电气单轨输送系统中的小车依次对各个待配送订单进行配送；

S33、在当前配送过程中，若无新的待配送订单产生，则按照配送任务列表中的顺序依次配送；若有新的待配送订单产生，则计算该新的待配送订单的优先级权衡因子；若优先级权衡因子小于等于设定阈值，则将该新的待配送订单排在配送任务列表的末尾，然后使用步骤S31的方式获取其最优配送路径，并按序等待配送；若优先级权衡因子大于设定阈值，则通过最小插入成本模型确定该新的待配送订单在当前配送任务列表中的目标插入位置，然后使用步骤S31的方式获取该新的待配送订单的最优配送路径，并按序等待配送。

作为本发明的再进一步方案：优先级权衡因子的计算公式表示如下：

；

式中，表示新的待配送订单的紧急程度；表示当前配送任务列表中未完成配送的订单总数；表示各个订单的平均配送成本。

作为本发明的再进一步方案：最优配送路径的获取步骤具体如下：

S311、获取电气单轨输送系统的空中轨道布局，并将其输入到三维配送模型中；

S312、在三维配送模型中，获取各个待配送订单在工厂内配送时位于空中轨道布局中的取货位置、卸货位置，以及轨道交点；

S313、根据基于时间窗的Dijstra路径算法，将取货位置、卸货位置，以及轨道交点均标记为节点，各个节点之间的连线标记为边；同时将取货位置标记为起始节点，将卸货位置标记为终止节点，以此组合构建形成配送路径图，且配送路径图中各个边的权重表示该边的两个节点之间的距离；

S314、从配送路径图中任选一个配送任务的起始节点和终止节点，同时定义该起始节点到该终止节点的时间窗为，其中，表示执行当前配送任务的开始时间，表示执行当前配送任务的结束时间；

S315、创建一个当前配送任务的距离表，用于存储当前配送任务中从起始节点到每个节点的最短距离；初始时，将起始节点的初始距离设为0，其他节点的初始距离设为无穷大；初始时的初始距离具体表示如下：

；

式中，表示第个节点到起始节点的初始距离；表示无穷大；

S316、创建一个包含全部节点且属于当前配送任务的访问标记数组，用于标记每个节点是否已被访问过；且初始时，所有节点均未被访问；

S317、从未被访问的节点中，选择距离起始节点最近的节点作为当前节点，并标记该当前节点为已访问；对于当前节点的每个邻居节点，检查当前节点到这些邻居节点的距离是否比初始距离更短，以及起始节点到达这些邻居节点所用的时间是否在当前配送任务的时间窗之内；若均是，则将当前节点存储在当前配送任务的最短路径节点集合中，同时更新邻居节点的初始距离，并将当前节点更新为这些初始距离最小值对应的邻居节点；反之，则不更新这些邻居节点的初始距离；各个邻居节点使用如下公式更新初始距离：

；

式中，表示第个节点到起始节点的距离；表示选取和中的最小值；

S318、重复步骤S317，直到访问到当前配送任务的终止节点，此时将当前配送任务的最短路径节点集合中的各个节点从起始节点向终止节点依次连接，以形成当前配送任务的最短配送路径，该最短配送路径即为当前配送任务的最优配送路径。

作为本发明的再进一步方案：通过最小插入成本模型确定新的待配送订单在当前配送任务列表中的插入位置的具体步骤如下：

S331、将新的待配送订单标记为紧急订单，同时将当前配送任务列表中所有待配送订单均标记为常规订单；

S332、计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送距离成本；配送距离成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的起始索引；表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的终止索引；表示当前配送任务列表中已配送但尚未配送完成的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的起始索引；表示当前配送任务列表中已配送但尚未配送完成的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的终止索引；将索引到索引的各个常规订单标记为取货订单组，将索引到索引的各个常规订单标记为配送订单组；表示取货订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示取货订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离；

表示配送订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示配送订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离；

S333、计算紧急订单因超出其对应的时间窗而增加的配送时间成本；紧急配送时间成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示时间惩罚参数；表示紧急订单最优配送路径的预计配送到达时间，表示客户期望的紧急订单的期望配送到达时间；

S334、计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送时间成本；配送时间成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示受到紧急订单插入影响的全部常规订单构成的受影响订单组；表示受影响订单组中的第个常规订单因紧急订单插入影响而产生的新的时间窗惩罚成本；表示受影响订单组中的第个常规订单的原始时间窗惩罚成本；

S335、基于配送距离成本和配送时间成本，计算总插入影响成本；总插入影响成本的计算公式如下：

；

S336、配送距离成本的计算公式、紧急配送时间成本的计算公式、常规配送时间成本的计算公式和总插入影响成本的计算公式配合构成最小插入成本模型；将紧急订单依次插入到当前配送任务列表中的各个相邻常规订单之间，并使用最小插入成本模型计算各个插入位置的总插入影响成本，同时选出所有总插入影响成本的最小值，该最小值对应的插入位置即为目标插入位置。

作为本发明的再进一步方案：在执行各个配送任务时，通过资源分配与负载均衡策略选取对应的小车执行相应的配送任务；资源分配与负载均衡策略具体内容如下：

S3211、 在执行配送任务过程中，获取当前时刻的所有空闲小车，并将所有空闲小车全部存放在空闲集合中；

；

式中，表示时刻所有空闲小车构成的空闲集合；表示时刻第1辆空闲小车；表示时刻第辆空闲小车；

S3212、统计空闲集合中各个空闲小车被分配的配送任务量，并将其存放在任务量集合中；

；

式中，表示时刻所有空闲小车被分配的配送任务量构成的任务量集合；表示时刻第1辆空闲小车被分配的配送任务量；表示时刻第辆空闲小车被分配的配送任务量；

S3213、统计任务量集合的平均值，同时计算当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单的取货位置和各个空闲小车所在位置之间的相隔距离；

S3214、结合平均值和相隔距离，计算各个空闲小车的负载，并选择其中负载最小的小车配送当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单；负载的计算公式表示如下：

；

式中，表示时刻第辆空闲小车的负载；表示任务量权重系数；表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单的取货位置和时刻第辆空闲小车所在位置之间的相隔距离。

作为本发明的再进一步方案：在训练三维配送模型的过程中，当多辆小车在同一节点相遇时，便会发生冲突，此时则通过优先级评判策略解决冲突；优先级评判策略具体表示如下：

S3221、判断相遇的多辆小车是空载还是满载；当其中只有一辆小车为满载而其余一辆小车均为空载时，满载的小车优先通过，空载的小车随后随机依次通过；当出现两辆以上小车均为满载，而其余小车均为空载时，则通过步骤S3222的内容确定满载小车的通过顺序，然后在满载小车全部通过后，空载的小车随后随机依次通过；

S3222、计算满载小车当前正在执行的配送任务的优先级评分，并按照由大到小的顺序进行排列，并按照排列的顺序依次通过。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过结合电气单轨输送系统和工厂的三维数据，在仿真软件中构建三维配送模型，能够精确模拟真实工厂环境下的配送情况。通过获取待配送订单数据并在模型中派发配送任务，以最优配送路径为目标进行训练，最终得出的仿真系统能够较为准确地预测各个订单在工厂内的最优配送路径。

2、通过获取订单的紧急程度、客户要求、货物价值、体积和重量等多个维度数据，计算优先级评分，并按照评分高低排序，确保了高优先级订单能够优先得到处理和配送，提高了订单处理的灵活性和响应速度，满足了不同客户的个性化需求，增强了客户满意度。

3、本发明不仅考虑了配送任务的最优路径选择，还引入了新的订单插入机制，根据优先级权衡因子决定是否插入新订单，并计算最优插入位置，确保了配送过程的连续性和高效性，减少了因新订单插入导致的配送延误和成本增加。

4、通过综合考虑新订单的紧急程度、未完成订单总数和平均配送成本，该公式能够准确评估新订单对整体配送计划的影响，为决策提供了科学依据。这有助于在保障高优先级订单快速处理的同时，平衡整体配送效率和成本。

5本发明通过引入基于时间窗的Dijkstra路径算法，在三维配送模型中精确计算各个配送任务的最优路径，不仅考虑了路径长度，还考虑了时间窗限制，确保了配送任务能够按时完成，提高了配送计划的可靠性和准确性。

6、通过最小插入成本模型，综合考虑配送距离成本和时间成本，精确计算新订单在当前配送任务列表中的最优插入位置，确保了新订单的插入不会对整体配送计划造成过大影响，同时保持了配送过程的高效性和连续性。

7、在执行配送任务时，该方法通过综合考虑空闲小车的任务量和位置信息，选择负载最小的小车执行配送任务，有助于平衡各小车的负载，避免某些小车过载而其他小车闲置的情况，提高了整体配送效率和小车利用率。

8、当多辆小车在同一节点相遇发生冲突时，该方法通过优先级评判策略解决冲突，确保了高优先级或满载小车能够优先通过，减少了因冲突导致的配送延误和成本增加，提高了配送过程的流畅性和效率。

附图说明

图1为本发明的开发流程图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。

请参阅图1，本发明实施例中，一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，包括以下过程：

一、构建三维配送模型：

将电气单轨输送系统中的小车、轨道和提升机等的三维数据全部导入到仿真软件中，并根据现有电气单轨输送系统的轨道布局调整相关三维位置，确保建立的模型与实际的工厂布局一致。这一步骤是构建仿真环境的基础，确保所有模型的精确性和实际应用场景的一致性。通过精确的三维模型，在仿真软件中重现电气单轨输送系统的物理布局和动态行为。

导入电气单轨输送系统中空中轨道布局的详细样式路线数据，该数据支持通过列表形式导入。列表应包含空中轨道布局的关键尺寸信息，如长度、宽度、高度，以及角度和弧度等几何参数，这些参数对于定义轨道结构至关重要。此外，还应包括与轨道相关的结构信息，如支撑结构、连接件等，以确保仿真模型能够全面反映实际的电气单轨输送系统。

为了避免在仿真过程中的重复输入，并提高数据管理的效率，为各种设备的相关参数设置数据表格。这些表格不仅包括设备的静态参数，如尺寸和容量，还包括动态参数，如操作周期和故障率。通过使用数据表格，轻松地更新和维护参数，同时确保仿真模型的一致性和准确性。此外，数据表格的使用也便于进行参数敏感性分析，帮助理解不同参数变化对系统性能的影响。

在离散事件仿真软件中调用GUI模块自动生成电气单轨输送系统输送线的三维界面，并结合现场设备的三维模型形成工厂内全部结构的三维配送模型。

记录电气单轨输送系统的速度参数、加减速参数和运行逻辑等数据。基于电气单轨输送系统的运行逻辑，在仿真软件中创建任务调度的任务派发模块、小车分配模块和分析模块。

构建驱动控件以驱动三维配送模型运行，并在三维配送模型的运行中创建接口，以记录仿真系统运行数据。

二、派发配送任务：

获取并根据待配送订单数据，在三维配送模型中进行配送任务派发。具体内容如下：

首先，获取各个待配送订单的紧急程度E、客户要求C、货物价值V、货物体积S，以及货物重量W。

再根据获取的数据，计算各个待配送订单的优先级评分；优先级评分的计算公式表示如公式（1）所示：

（1）

这些权重通过历史数据分析、专家经验或者多目标优化方法来确定，以量化订单的优先级。

接着，基于优先级与优先级评分成正比的优先级判断方式，按照优先级评分由高到低的顺序对各个待配送订单进行优先级排序。

然后，将优先级排序结果输入到三维配送模型中，按照优先级由高到低的顺序依次生成各个待配送订单的配送任务，并存放在配送任务列表中。

最后，将配送任务列表中的各个配送任务派发给电气单轨输送系统。

三、训练得到仿真系统：

基于派发的配送任务，以最优配送路径为目标，训练三维配送模型，训练完成后的三维配送模型构成所需开发的仿真系统。具体步骤如下：

1、获取各个待配送订单在工厂内配送时的取货位置和卸货位置，并基于电气单轨输送系统的空中轨道布局，使用基于时间窗的Dijkstra路径算法获取各个配送任务的取货位置到卸货位置之间的最优配送路径。

最优配送路径的获取步骤具体如下：

1）获取电气单轨输送系统的空中轨道布局，并将其输入到三维配送模型中。

2）在三维配送模型中，获取各个待配送订单在工厂内配送时位于空中轨道布局中的取货位置、卸货位置，以及轨道交点。

3）根据基于时间窗的Dijstra路径算法，将取货位置、卸货位置，以及轨道交点均标记为节点，各个节点之间的连线标记为边；同时将取货位置标记为起始节点，将卸货位置标记为终止节点，以此组合构建形成配送路径图，且配送路径图中各个边的权重表示该边的两个节点之间的距离。

4）S314、从配送路径图中任选一个配送任务的起始节点和终止节点，同时定义该起始节点到该终止节点的时间窗为，其中，表示执行当前配送任务的开始时间，表示执行当前配送任务的结束时间。

5）创建一个当前配送任务的距离表，用于存储当前配送任务中从起始节点到每个节点的最短距离；初始时，将起始节点的初始距离设为0，其他节点的初始距离设为无穷大；初始时的初始距离具体表示如公式（2）所示：

（2）

6）创建一个包含全部节点且属于当前配送任务的访问标记数组，用于标记每个节点是否已被访问过；且初始时，所有节点均未被访问。

7）从未被访问的节点中，选择距离起始节点最近的节点作为当前节点，并标记该当前节点为已访问；对于当前节点的每个邻居节点，检查当前节点到这些邻居节点的距离是否比初始距离更短，以及起始节点到达这些邻居节点所用的时间是否在当前配送任务的时间窗之内；若均是，则将当前节点存储在当前配送任务的最短路径节点集合中，同时更新邻居节点的初始距离，并将当前节点更新为这些初始距离最小值对应的邻居节点；反之，则不更新这些邻居节点的初始距离。各个邻居节点使用公式（3）更新初始距离：

（3）

8）重复步骤7），直到访问到当前配送任务的终止节点，此时将当前配送任务的最短路径节点集合中的各个节点从起始节点向终止节点依次连接，以形成当前配送任务的最短配送路径，该最短配送路径即为当前配送任务的最优配送路径。

2、按照获取的最优配送路径，使用电气单轨输送系统中的小车依次对各个待配送订单进行配送。

在执行各个配送任务时，通过资源分配与负载均衡策略选取对应的小车执行相应的配送任务；资源分配与负载均衡策略具体内容如下：

1）在执行配送任务过程中，获取当前时刻的所有空闲小车，并将所有空闲小车全部存放在空闲集合中。

（4）

2）统计空闲集合中各个空闲小车被分配的配送任务量，并将其存放在任务量集合中。

（5）

3）统计任务量集合的平均值，同时计算当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单的取货位置和各个空闲小车所在位置之间的相隔距离。

4）结合平均值和相隔距离，计算各个空闲小车的负载，并选择其中负载最小的小车配送当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单；负载的计算公式表示如公式（6）所示：

（6）

在训练三维配送模型的过程中，当多辆小车在同一节点相遇时，便会发生冲突，则通过优先级评判策略解决冲突；优先级评判策略具体表示如下：

1）判断相遇的多辆小车是空载还是满载；当其中只有一辆小车为满载而其余一辆小车均为空载时，满载的小车优先通过，空载的小车随后随机依次通过；当出现两辆以上小车均为满载，而其余小车均为空载时，则通过步骤1）的内容确定满载小车的通过顺序，然后在满载小车全部通过后，空载的小车随后随机依次通过。

2）计算满载小车当前正在执行的配送任务的优先级评分，并按照由大到小的顺序进行排列，并按照排列的顺序依次通过。

3、在当前配送过程中，若无新的待配送订单产生，则按照配送任务列表中顺序依次配送；若有新的待配送订单产生，则计算该新的待配送订单的优先级权衡因子。优先级权衡因子的计算公式表示如公式（7）所示：

（7）

若优先级权衡因子小于等于设定阈值，则将该新的待配送订单排在配送任务列表的末尾，然后使用上述步骤1的方式获取其最优配送路径，并按序等待配送；若优先级权衡因子大于设定阈值，则通过最小插入成本模型确定该新的待配送订单在当前配送任务列表中的目标插入位置，然后使用上述步骤1的方式获取该新的待配送订单的最优配送路径，并按序等待配送。

通过最小插入成本模型确定新的待配送订单在当前配送任务列表中的插入位置的具体步骤如下：

1）将新的待配送订单标记为紧急订单，将当前配送任务列表中所有待配送订单均标记为常规订单。

2）计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送距离成本；配送距离成本的计算公式表示如公式（8）所示：

（8）

将索引到索引的各个常规订单标记为取货订单组，将索引到索引的各个常规订单标记为配送订单组；表示取货订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示取货订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离；

表示配送订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示配送订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离。

3）计算紧急订单因超出其对应的时间窗而增加的配送时间成本；紧急配送时间成本的计算公式表示如公式（9）所示：

（9）

4）计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送时间成本；常规配送时间成本的计算公式表示如公式（10）所示：

（10）

5）基于配送距离成本和配送时间成本，计算总插入影响成本；总插入影响成本的计算公式如公式（11）所示：

（11）

6）配送距离成本的计算公式、紧急配送时间成本的计算公式、常规配送时间成本的计算公式和总插入影响成本的计算公式配合构成最小插入成本模型；将紧急订单依次插入到当前配送任务列表中的各个相邻常规订单之间，并使用最小插入成本模型计算各个插入位置的总插入影响成本，同时选出所有总插入影响成本的最小值，该最小值对应的插入位置即为目标插入位置。

本发明通过结合电气单轨输送系统和工厂的三维数据，在仿真软件中构建三维配送模型，能够精确模拟真实工厂环境下的配送情况。通过获取待配送订单数据并在模型中派发配送任务，以最优配送路径为目标进行训练，最终得出的仿真系统能够较为准确地预测各个订单在工厂内的最优配送路径。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，包括以下开发步骤：

S1、结合电气单轨输送系统和工厂的三维数据，在仿真软件中构建三维配送模型；

S2、获取并根据待配送订单数据，在三维配送模型中进行配送任务派发；

S3、基于派发的配送任务，以最优配送路径为目标，训练三维配送模型，训练完成后的三维配送模型构成所需开发的仿真系统。

2.根据权利要求1所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，步骤S2的具体内容如下：

S21、获取各个待配送订单的紧急程度E、客户要求C、货物价值V、货物体积S，以及货物重量W；

S22、根据获取的数据，计算各个待配送订单的优先级评分；

S23、基于优先级与优先级评分成正比的优先级判断方式，按照优先级评分由高到低的顺序对各个待配送订单进行优先级排序；

S24、将优先级排序结果输入到三维配送模型中，按照优先级由高到低的顺序依次生成各个待配送订单的配送任务，并存放在配送任务列表中；

S25、将配送任务列表中的各个配送任务派发给电气单轨输送系统。

3.根据权利要求2所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，优先级评分的计算公式表示如下：

；

式中，表示待配送订单的优先级评分；表示紧急程度E的权重；表示客户要求C的权重；

表示货物价值V的权重；表示货物体积S的权重；表示货物重量W的权重。

4.根据权利要求3所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤如下：

S31、获取各个待配送订单在工厂内配送时的取货位置和卸货位置，并基于电气单轨输送系统的空中轨道布局，使用基于时间窗的Dijkstra路径算法获取各个配送任务的取货位置到卸货位置之间的最优配送路径；

S32、按照获取的最优配送路径，使用电气单轨输送系统中的小车依次对各个待配送订单进行配送；

S33、在当前配送过程中，若无新的待配送订单产生，则按照配送任务列表中的顺序依次配送；若有新的待配送订单产生，则计算该新的待配送订单的优先级权衡因子；若优先级权衡因子小于等于设定阈值，则将该新的待配送订单排在配送任务列表的末尾，然后使用步骤S31的方式获取其最优配送路径，并按序等待配送；若优先级权衡因子大于设定阈值，则通过最小插入成本模型确定该新的待配送订单在当前配送任务列表中的目标插入位置，然后使用步骤S31的方式获取该新的待配送订单的最优配送路径，并按序等待配送。

5.根据权利要求4所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，优先级权衡因子的计算公式表示如下：

；

式中，表示新的待配送订单的紧急程度；表示当前配送任务列表中未完成配送的订单总数；表示各个订单的平均配送成本。

6.根据权利要求5所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，最优配送路径的获取步骤具体如下：

S311、获取电气单轨输送系统的空中轨道布局，并将其输入到三维配送模型中；

S312、在三维配送模型中，获取各个待配送订单在工厂内配送时位于空中轨道布局中的取货位置、卸货位置，以及轨道交点；

S313、根据基于时间窗的Dijstra路径算法，将取货位置、卸货位置，以及轨道交点均标记为节点，各个节点之间的连线标记为边；同时将取货位置标记为起始节点，将卸货位置标记为终止节点，以此组合构建形成配送路径图，且配送路径图中各个边的权重表示该边的两个节点之间的距离；

S314、从配送路径图中任选一个配送任务的起始节点和终止节点，同时定义该起始节点到该终止节点的时间窗为，其中，表示执行当前配送任务的开始时间，表示执行当前配送任务的结束时间；

S315、创建一个当前配送任务的距离表，用于存储当前配送任务中从起始节点到每个节点的最短距离；初始时，将起始节点的初始距离设为0，其他节点的初始距离设为无穷大；初始时的初始距离具体表示如下：

；

式中，表示第个节点到起始节点的初始距离；表示无穷大；

S316、创建一个包含全部节点且属于当前配送任务的访问标记数组，用于标记每个节点是否已被访问过；且初始时，所有节点均未被访问；

S317、从未被访问的节点中，选择距离起始节点最近的节点作为当前节点，并标记该当前节点为已访问；对于当前节点的每个邻居节点，检查当前节点到这些邻居节点的距离是否比初始距离更短，以及起始节点到达这些邻居节点所用的时间是否在当前配送任务的时间窗之内；若均是，则将当前节点存储在当前配送任务的最短路径节点集合中，同时更新邻居节点的初始距离，并将当前节点更新为这些初始距离最小值对应的邻居节点；反之，则不更新这些邻居节点的初始距离；各个邻居节点使用如下公式更新初始距离：

；

式中，表示第个节点到起始节点的距离；表示选取和中的最小值；

S318、重复步骤S317，直到访问到当前配送任务的终止节点，此时将当前配送任务的最短路径节点集合中的各个节点从起始节点向终止节点依次连接，以形成当前配送任务的最短配送路径，该最短配送路径即为当前配送任务的最优配送路径。

7.根据权利要求6所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，通过最小插入成本模型确定新的待配送订单在当前配送任务列表中的插入位置的具体步骤如下：

S331、将新的待配送订单标记为紧急订单，同时将当前配送任务列表中所有待配送订单均标记为常规订单；

S332、计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送距离成本；配送距离成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的起始索引；表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的终止索引；表示当前配送任务列表中已配送但尚未配送完成的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的起始索引；表示当前配送任务列表中已配送但尚未配送完成的全部常规订单中，受紧急订单影响的各个常规订单的终止索引；将索引到索引的各个常规订单标记为取货订单组，将索引到索引的各个常规订单标记为配送订单组；表示取货订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示取货订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离；

表示配送订单组中，索引为的常规订单到索引为的常规订单需要的配送距离费用；

表示配送订单组中，索引为的常规订单的卸货位置到索引为的常规订单的卸货位置之间的距离；

S333、计算紧急订单因超出其对应的时间窗而增加的配送时间成本；紧急配送时间成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示时间惩罚参数；表示紧急订单最优配送路径的预计配送到达时间，表示客户期望的紧急订单的期望配送到达时间；

S334、计算当前配送任务列表中各个常规订单因紧急订单的插入而增加的配送时间成本；配送时间成本的计算公式表示如下：

；

式中，表示受到紧急订单插入影响的全部常规订单构成的受影响订单组；表示受影响订单组中的第个常规订单因紧急订单插入影响而产生的新的时间窗惩罚成本；表示受影响订单组中的第个常规订单的原始时间窗惩罚成本；

S335、基于配送距离成本和配送时间成本，计算总插入影响成本；总插入影响成本的计算公式如下：

；

S336、配送距离成本的计算公式、紧急配送时间成本的计算公式、常规配送时间成本的计算公式和总插入影响成本的计算公式配合构成最小插入成本模型；将紧急订单依次插入到当前配送任务列表中的各个相邻常规订单之间，并使用最小插入成本模型计算各个插入位置的总插入影响成本，同时选出所有总插入影响成本的最小值，该最小值对应的插入位置即为目标插入位置。

8.根据权利要求7所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，在执行各个配送任务时，通过资源分配与负载均衡策略选取对应的小车执行相应的配送任务；资源分配与负载均衡策略具体内容如下：

S3211、 在执行配送任务过程中，获取当前时刻的所有空闲小车，并将所有空闲小车全部存放在空闲集合中；

；

式中，表示时刻所有空闲小车构成的空闲集合；表示时刻第1辆空闲小车；表示时刻第辆空闲小车；

S3212、统计空闲集合中各个空闲小车被分配的配送任务量，并将其存放在任务量集合中；

；

式中，表示时刻所有空闲小车被分配的配送任务量构成的任务量集合；表示时刻第1辆空闲小车被分配的配送任务量；表示时刻第辆空闲小车被分配的配送任务量；

S3213、统计任务量集合的平均值，同时计算当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单的取货位置和各个空闲小车所在位置之间的相隔距离；

S3214、结合平均值和相隔距离，计算各个空闲小车的负载，并选择其中负载最小的小车配送当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单。

9.根据权利要求8所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，负载的计算公式表示如下：

；

式中，表示时刻第辆空闲小车的负载；表示任务量权重系数；表示当前配送任务列表中尚未配送的全部常规订单中排序最前的常规订单的取货位置和时刻第辆空闲小车所在位置之间的相隔距离。

10.根据权利要求9所述的一种电气单轨输送系统的仿真系统开发方法，其特征在于，在训练三维配送模型的过程中，当多辆小车在同一节点相遇时，便会发生冲突，此时则通过优先级评判策略解决冲突；优先级评判策略具体表示如下：

S3221、判断相遇的各辆小车是空载还是满载；当其中只有一辆小车为满载而其余一辆小车均为空载时，则让满载的小车优先通过，空载的小车随后随机依次通过；当出现两辆以上小车均为满载而其余小车均为空载时，则通过步骤S3222的内容确定满载小车的通过顺序，然后在满载小车全部通过后，空载的小车随后随机依次通过；

S3222、计算满载小车当前正在执行的配送任务的优先级评分，并按照由大到小的顺序进行排列，并按照排列的顺序依次通过。