本發(fā)明公開一種實現(xiàn)車間節(jié)能運行的自動導(dǎo)引車運輸調(diào)度方法，屬于車輛調(diào)度。

背景技術(shù)：

1、在制造車間的整個生產(chǎn)過程中，機器并不是一直進行作業(yè)生產(chǎn)，其中非作業(yè)生產(chǎn)過程所占用的時間也較大，以零件加工車間為例，機器的非作業(yè)生產(chǎn)能耗即機器的待機能耗，在整個生產(chǎn)過程中的占比高達40％以上。因此，在車間生產(chǎn)過程，如何高效率的開展運輸工作，對車間節(jié)能降耗來說，非常重要。自動導(dǎo)引車(簡稱agv)是一種能夠根據(jù)既定路徑行駛的運輸車輛，其逐漸成為車間生產(chǎn)中常用的運輸工具，在車間得到了廣泛應(yīng)用。

2、然而，自動導(dǎo)引車的運輸路徑規(guī)劃是影響車間能耗的關(guān)鍵因素，當(dāng)自動導(dǎo)引車運輸路徑規(guī)劃不合理時，將會大大增加車間內(nèi)機器的待機能耗，導(dǎo)致車間的總能耗驟然增加，不利于實施車間生產(chǎn)節(jié)能降耗。因此，如何以車間生產(chǎn)耗能最低為目標(biāo)，提出一種有效的自動導(dǎo)引車調(diào)度方法，對推進綠色車間建設(shè)，至關(guān)重要。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于自動導(dǎo)引車的運輸調(diào)度技術(shù)，多集中于解決自動導(dǎo)引車的多任務(wù)高效率運輸調(diào)度、運輸碰撞及堵塞、續(xù)航及充電管理等問題。cn117132035a公開了一種自動導(dǎo)引車agv的調(diào)度方法及系統(tǒng)，根據(jù)待配送任務(wù)的優(yōu)先級，進行多個任務(wù)的綜合調(diào)度，從而降低了配送延遲的風(fēng)險，提升了跨樓層場景下agv的配送效率；cn115494839a公開了agv的控制方法及裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，主要是基于對多個agv的路徑?jīng)_突節(jié)點計算，通過對路徑?jīng)_突節(jié)點處agv的啟停狀態(tài)控制，從而避免了運輸碰撞及交通堵塞，提升了多個agv的調(diào)度效率；cn117826736a公開了一種agv小車任務(wù)分配及充電管理方法，主要是通過監(jiān)測分析agv小車的電量符合度，并基于執(zhí)行配送任務(wù)需求余電量，控制各agv小車進行自主充電。自動導(dǎo)引車(agv)在車間內(nèi)的運輸調(diào)度是一個復(fù)雜的問題，需要綜合考慮多種因素以達到節(jié)能和高效的目的。通過路徑規(guī)劃算法確定agv完成當(dāng)前任務(wù)的最佳路徑，是實現(xiàn)節(jié)能運行的基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)車間節(jié)能運行的自動導(dǎo)引車運輸調(diào)度方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，自動導(dǎo)引車的運輸路徑導(dǎo)致的車間生產(chǎn)耗能高的問題。

2、一種實現(xiàn)車間節(jié)能運行的自動導(dǎo)引車運輸調(diào)度方法，包括：

3、s1獲取車間一個生產(chǎn)周期內(nèi)所有機器執(zhí)行生產(chǎn)工序所對應(yīng)的待運輸任務(wù)，并按照待運輸任務(wù)在生產(chǎn)周期內(nèi)所處時間的先后順序，依次對待運輸任務(wù)進行排序；

4、s2獲取當(dāng)前車間內(nèi)各機器布置和地面路徑規(guī)劃的地圖信息，按照各生產(chǎn)工序?qū)?yīng)的待運輸任務(wù)排序結(jié)果，依次對自動導(dǎo)引車執(zhí)行各待運輸任務(wù)的運輸路徑進行規(guī)劃；

5、在當(dāng)前車間內(nèi)的地圖信息上，以不影響當(dāng)前的地面路徑規(guī)劃為約束條件，以自動導(dǎo)引車執(zhí)行每次運輸任務(wù)所消耗的運輸時間最短為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化獲取自動導(dǎo)引車執(zhí)行各待運輸任務(wù)的全部運輸路徑，并按照時間的先后順序，依次獲取不同運輸路徑中自動導(dǎo)引車與其他自動導(dǎo)引車相遇的所有交匯處；

6、s3將自動導(dǎo)引車在交匯處選擇的運輸路徑確定為避碰路徑和不避碰路徑，避碰路徑所消耗的運輸時間為u，不避碰路徑所消耗的運輸時間為v；

7、s4在車間一個生產(chǎn)周期的起始時刻，以車間運行的總能耗最小為優(yōu)化目標(biāo)，按照時間的先后順序，依次對在交匯處wi的兩個自動導(dǎo)引車的運輸路徑進行重新優(yōu)化規(guī)劃；

8、s5利用s4獲取的在交匯處wi的自動導(dǎo)引車的所有優(yōu)化運輸路徑，對s2確定的自動導(dǎo)引車執(zhí)行運輸任務(wù)的運輸路徑進行調(diào)整修改，確定實現(xiàn)車間運行總能耗最小的自動導(dǎo)引車的全部運輸路徑，并按照最終確定的運輸路徑，進行車間所有自動導(dǎo)引車的運輸調(diào)度。

9、s3包括，避碰路徑是指自動導(dǎo)引車與其他自動導(dǎo)引車相遇時為避免相互碰撞而讓路的運輸路徑，不避碰路徑是指自動導(dǎo)引車與其他自動導(dǎo)引車相遇時不考慮碰撞讓路而耗費時間最短的運輸路徑。

10、s4包括，假設(shè)機器的作業(yè)運行功率和空載運行功率均保持固定值，agv在x點交匯為交匯處wx，剩余交匯處的運輸路徑均選擇避碰路徑，i為第i個交匯處，n為交匯處總數(shù)。s4包括，建立交匯處wi的兩個agv選擇運輸路徑的優(yōu)化目標(biāo)組合函數(shù)為：

11、

12、式中，q1為第1個agv選擇避碰路徑和第2個agv選擇不避碰路徑的車間運行能耗增加值；q2為第1個agv選擇不避碰路徑和第2個agv選擇避碰路徑的車間運行能耗增加值；qmin是指取q1和q2兩者之中的最小值；qa1為第1個agv執(zhí)行當(dāng)前運輸任務(wù)的單位時間運行能耗；qb1為第2個agv執(zhí)行當(dāng)前運輸任務(wù)的單位時間運行能耗；qa2為第1個agv執(zhí)行當(dāng)前運輸任務(wù)的單位時間待機能耗；qb2為第2個agv執(zhí)行當(dāng)前運輸任務(wù)的單位時間待機能耗；ta1為第1個agv選擇避碰路徑完成當(dāng)前運輸任務(wù)所需的運輸時間；tb1為第2個agv選擇不避碰路徑完成當(dāng)前運輸任務(wù)所需的運輸時間；ta2為第1個agv選擇不避碰路徑完成當(dāng)前運輸任務(wù)所需的運輸時間；tb2為第2個agv選擇避碰路徑完成當(dāng)前運輸任務(wù)所需的運輸時間；tc1為第1個agv執(zhí)行運輸任務(wù)對應(yīng)的當(dāng)前生產(chǎn)工序所需消耗的作業(yè)運行時間；td1為第2個agv執(zhí)行運輸任務(wù)對應(yīng)的當(dāng)前生產(chǎn)工序所需消耗的作業(yè)運行時間；qc1為第1個agv執(zhí)行運輸任務(wù)對應(yīng)的當(dāng)前生產(chǎn)工序的單位時間空載能耗；qd1為第2個agv執(zhí)行運輸任務(wù)對應(yīng)的當(dāng)前生產(chǎn)工序的單位時間空載能耗；α、β、χ、δ均為常數(shù)，取值1或0。

13、s4包括，設(shè)置在交匯處wx的兩個agv選擇運輸路徑的優(yōu)化目標(biāo)組合函數(shù)約束條件為：

14、當(dāng)ta1≤tc1且tb1≤td1時，α＝1，β＝1，χ＝0，δ＝0；

15、當(dāng)ta1＞tc1且tb1＞td1時，α＝0，β＝0，χ＝1，δ＝1；

16、當(dāng)ta1≤tc1且tb1＞td1時，α＝1，β＝0，v＝0，δ＝1；

17、當(dāng)ta1＞tc1且tb1≤td1時，α＝0，β＝1，x＝1，δ＝0；

18、當(dāng)ta2≤tc1且tb2≤td1時，ε＝1，φ＝1，γ＝0；

19、當(dāng)ta2＞tc1且tb2＞td1時，ε＝0，φ＝0，γ＝1；

20、當(dāng)ta2≤tc1且tb2＞td1時，ε＝1，φ＝0，γ＝1；

21、當(dāng)ta2＞tc1且tb2≤td1時，ε＝0，φ＝1，γ＝0。

22、s4包括，在車間的每個生產(chǎn)周期，調(diào)整每個機器的作業(yè)運行功率和空載運行功率使qmin最小。

23、s4包括，在車間的每個生產(chǎn)周期，改變每個機器的作業(yè)運行功率和空載運行功率，進行功率改變前、后的qmin值大小對比，取qmin值最小時的功率為每個機器的作業(yè)運行功率和空載運行功率；

24、s4中確定優(yōu)化函數(shù)為qmin，若qmin＝q1，則在交匯處wi，第1個agv選避碰路徑，第2個agv選不避碰路徑；若qmin＝q2，則在交匯處wi，第1個agv選不避碰路徑，第2個agv選避碰路徑；當(dāng)i＝x+1且i≤n，返回s4繼續(xù)判斷，當(dāng)i＞n，執(zhí)行s5。

25、相對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明在制造車間進行多臺自動導(dǎo)引車運輸調(diào)度時，構(gòu)建了基于車間運行總能耗最小的自動導(dǎo)引車運輸路徑的規(guī)劃方法，既可縮短車間生產(chǎn)過程的機器待機時間，提高車間的生產(chǎn)效率，還能降低車間生產(chǎn)過程的能源消耗。