[发明专利]大件加工车间天车调度优化方法

权利要求书

1.大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定生产作业计划，把天车调度的每个任务抽象成任务事件；

2)确定天车间的作业分配并排定每个天车的作业顺序，按计划中各作业任务的运行区间的位置关系，对天车的运行过程进行仿真；

3)表征天车在不同时刻的空间位置，判断天车之间是否存在空间冲突；

4)通过仿真运行过程评价天车调度方案是否可行或优化，仿真结果提供给调度算法新的反馈值；引入如下符号体系：

C：天车集合，C＝{1，2，...，M}；

Ω：天车操作集合，Ω＝{1，2，...，N}；

Ψ：库存位置集合，Ψ＝{1，2，...，P}；

Θ：时间间隔幅度集，Θ＝{0，1，2，...，H}；

s_i，d_i：操作的起始和终点库存位置，i,i∈Ω；

[t_i，T_i]：出库操作的允许时间窗，i,i∈Ω；对于主动移动操作没有时间窗约束，时间窗的范围为[0，+∞]；

γ＝{(o₁，o′₁)，(o₂，o′₂)，...}：给定顺序约束的被动操作集合，如果(i，i′)∈γ，只有操作i完成才能开始操作i′；

b_i，e_i：仿真中操作i的起始和结束时间，i∈Ω；

P_c，t：仿真中操作i在时间t时天车c的位置，i∈Ω；

L_Min：两个相邻天车间允许的最小安全距离；

仿真模型数学表达式如下所示：

ObjMin(Max_i∈Ωe_i)(1)

s.t.

b_i＞t_i，e_i＜T_i(2)

e_i＜b_i，for(i，i′)∈γ(3)

P_c，t-P_c-1，t＞L_Min(4)

公式(1)目标函数求最后作业的完成时间的最小值(make-span)，公式(2)满足时间窗约束，确保作业必须在给定的时间窗下执行；公式(3)保证顺序约束，公式(4)保证相邻天车之间保持安全距离。

2.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于所述任务事件包括作业的开始空间位置、结束空间位置、开始时间、结束时间、运行时间。

3.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于给天车不同运行状态附以不同优先级；重车高于轻车，轻车高于空车；运行状态级别优先于停止状态；除了重车和轻车由于执行作业处于运行状态，空车前往作业工位处于运行状态以外，轻车和空车由于避碰被驱动也处于运行状态；处于运输物料的状态为主动运行状态，为了避碰而处于运行状态为被动运行状态；对于主动状态的天车，其负载越大级别越高。

4.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于两台天车间隔小于安全距离时，根据优先级别，低级别天车为高级别天车避让。

5.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于只有在上一作业完成之后才能开始下一作业，并且天车从上一作业的目的库位空驶到下一作业的开始库位。

6.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于所述天车的属性包括空间位置、负载类型、移动方向、起初库位、运行的路程和时间以及所赋予的作业序列。

7.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于所述作业的属性包括起始位置、作业类型、时间窗、前导作业。

8.根据权利要求1所述大件加工车间天车调度优化方法，其特征在于所述空间位置以天车下方的库位表示。