[发明专利]一种基于RFID的优化调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于RFID射频识别技术领域，更具体地，涉及一种基于RFID的优化调度方法及系统。

背景技术

当前国内大多数工业加工车间中，对于产品物件的装卸堆垛等操作，使用机械叉车已成为主流。随着工业机械化的不断发展，以及生产质量数量要求的提高，给机械叉车的合理化调度管理提出了更高的要求。

当前大型加工企业车间中，多采用多个叉车联合操作使用的方式，并分配有相应的叉车管理人员来负责叉车的运作和调度。但许多生产工厂在使用叉车时，没有明确的叉车调度原则，叉车的调度使用具有较大的随机性。调度时多采用“就近”原则指派任务，即根据距离远近来对叉车进行任务分配。一方面仅考虑距离，而忽略了不同叉车单位距离成本的差别，算法不够科学有效；另一方面，工厂多采用简单的就近调度，而缺少对系统的整体调度，往往会出现如图1所示的情况：由两辆叉车A、B来完成两项任务1、2，若根据传统最短距离算法，由于叉车A距离任务1比距离任务2近，即disA₁＜disA₂,则叉车A会选择执行任务1，叉车B则只能选择执行任务2，两辆叉车工作的距离之和则为disA₁+disB₂，显然这不是最短路径，即传统的算法难以实现所有叉车的总工作距离最短。

当前企业生产车间中，叉车与货物的定位与距离测量，多采用目测估量等一些较为传统的方式，使得距离误差往往很大。当任务量与工作的叉车数目很大时，误差会逐步累积导致叉车的工作效率较低，无法实现优化调度，不利于叉车资源的有效分配和共享，给工厂的生产效益带来不利的影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种基于射频识别(Radio Frequency Identification，以下简称RFID)技术的叉车优化调度方法，致力于合理分配叉车资源，提高叉车的工作效率及工厂的管理效率。本发明使用RFID技术进行叉车定位，同时考虑叉车多方面的因素，从系统优化的角度来实现叉车的最优调度。

根据本发明的一个方面，提供一种基于RFID的叉车优化调度方法，包括：

步骤1在使用叉车时操作叉车的显示屏设备进行登录操作，同时扫描叉车所在区域的定位RFID标签，将所述定位RFID标签中的位置信息及所述叉车自身信息发送给服务器；

步骤2在对货物完成检货操作后，向所述服务器发送所述货物准备就绪的指令，所述服务器实时对当前时间空闲的叉车及准备就绪的货物进行统计；

步骤3所述服务器根据统计信息将对货物及叉车的任务指派问题抽象为数学模型，得出一个整数规划问题，并得出最优解，其中，得出所述最优解包括以下子步骤：

(3-1)假定当前时刻叉车L_i距离任务T_j的距离为d_ij，所述叉车L_i的额定起重量为w_i，所述任务T_j的重量为t_j，记所述叉车L_i完成所述任务T_j所需的费用为f_ij＝d_ijw_i，则目标函数即为需求费用最小的最优解，记为如下公式：

其中，i＝1,2...m，表示当前时间处于空闲状态的叉车数量为m辆；j＝1,2...n，表示有n项任务需完成指派；

(3-2)设置如下约束条件：

WX_ij≥TX_ij

其中，W为额定起重量矩阵，T为货物重量矩阵；

(3-3)使用经典解法分支定界法，不断进行探测来提高下界，降低上界，不断缩小搜索范围，进而得出所述最优解；

步骤4所述服务器则对所述最优解进行解析，得出每个叉车对应的具体任务，并对应地将任务指令发送给相应叉车；

步骤5叉车根据接收到的所述任务指令，前往指定货物所对应位置，所述叉车扫描货物RFID标签，确认与所述任务指令一致后再进行相应操作；

步骤6在完成货物操作后，向所述服务器发送操作完成指令，所述服务器对叉车发送来的所述操作完成指令进行核对，核对无误后存储到所述服务器中。