[发明专利]一种用于停车场系统路径规划的方法

权利要求书

1.一种用于停车场系统路径规划的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：建立目标模型

存取AGV的作业时间已知；将停车场以十字交叉的两条主路分为四个区域，每条分区主路上不超过两辆AGV；AGV的直线行使、转弯行驶均为匀速；AGV行使路段为单道双向模式，即路段方向可双向通行；

转弯时间T_turn是AGV在行驶过程中的转弯次数×每次的转弯时间t_turn；

T_turn＝N×t_turn (1.1)

直行时间T_straight是AGV在遇到冲突之前走过的路径段的时间，即当前路径距离/AGV行驶的平均速度；

T_straight＝d_before/v_s (1.2)

交通时间T_traffic是指两辆AGV从发生冲突问题到完成任务的时间，分为两种情况：

1)当两辆AGV相遇锁死后，两辆AGV不需要等待；

T_traffic1＝d_new/v_s+N×t_turn (1.3)

2)当两辆AGV遇到赶超冲突，根据时间窗，跟随AGV需要等待前面AGV转弯结束后继续按照原计划前进；

T_traffic2＝d_new/v_s+(N+1)×t_turn (1.4)

其中，N是AGV转弯的次数，d_before是AGV在发生交通问题前的当前行驶距离，d_new是产生的新路径的距离，v_s是AGV行驶的平均速度；

在任务发送到AGV时，根据初始位置与目的地计算出初始的路径，得到路径规划的两阶段的数学模型分别为：

1)两辆AGV未发生冲突问题，所需时间模型：

T_total1＝N×t_turn+d/v_s (1.5)

2)两辆AGV发生冲突问题，所需时间模型：

T_total2＝N_before×t_turn+d_before/v_s+T_traffic (1.6)

其中，N_before是AGV在发生交通问题前转弯次数；d是无交通问题情况所得路径的距离；

步骤二：改进的Dijkstra算法

改进的Dijkstra算法，具体步骤如下：

(1)停车场分为四个区域，记点B为目标点，记点A为起始点，根据节点区域属性zone，判断目标点B和起始点A分别属于哪个区域，将除目标点B和起始点A所在区域外的其他区域的节点放入禁忌表TabuList中；

将已求出最短路径的节点以及相应的最短路径长度放入集合S中；未求出最短路径的节点以及该节点到起点A的距离放入集合U中；

与节点A直接相邻的节点定义为节点X，初始化节点X与节点A的距离作为权值，初始时，集合S只包含起点A；集合U包含除起点A外的其他节点；

(2)从集合U中选出距离最短的节点k，即权值最小的节点k，并将节点k加入到集合S中，从集合U中移除节点k；

(3)利用节点k更新集合U中每个节点到起点A的距离；

(4)继续重复步骤(2)到步骤(3)，直至选出集合U中的所有点为止；

(5)每一个节点到节点A的最短距离放入集合S中，集合U为空，从集合S中选出节点B与节点A的最短距离，即为d_before、d_new或者d中的一个；

步骤三：将步骤二得到的节点B与节点A的最短距离代入公式T_total1＝N×t_turn+d/v_s或T_total2＝N_before×t_turn+d_before/v_s+T_traffic，其中T_traffic为T_traffic1或T_traffic2中的一个，计算得到最优时间。