[发明专利]一种多载量AGVS防死锁任务调度方法

说明书

本发明提供一种多载量AGVS防死锁任务调度方法，属于自动导引车系统技术领域。首先，统计系统中各工位挂车缓存空间信息和空闲AGV集；接着，根据工位补料顺序生成规则生成数个工位补料顺序方案，根据个体生成规则对初始种群进行补全；然后，根据AGV分组策略对空闲AGV进行分组；再然后，基于空置挂车回库任务调度决策、死锁避免策略及满载挂车配送任务调度决策对种群中个体进行评价；最后，利用智能优化算法产生新一代工位补料顺序种群，当达到预设迭代次数时，通过折中策略输出最优个体作为最优调度方案。本方法可有效避免多载量AGVS第一类死锁问题，同时基于对生成初始种群的优化及种群进化中的算法改进，在获得优秀解的同时提升了算法的收敛速度。

技术领域

本发明涉及自动导引车系统技术领域，具体涉及一种多载量AGVS防死锁任务调度方法。

背景技术

由多台自动导引车(Automatic Guided Vehicle，AGV)组成的AGV系统(AGVSystem，AGVS)是一种用于物料配送的多移动机器人系统，具有柔性及自动化程度高、运行噪音低、系统扩展能力强等诸多优点，已成为标志性智能物流装备，在仓储物流、制造车间、港口运输等领域的应用愈加广泛。在对AGVS规划设计与优化调控时需要解决导引路径网络设计、任务调度、交通管理、路径规划等诸多难题。其中，AGVS任务调度一直是AGVS研究领域的热点，存在诸多的调度算法，但多数是以传统单载量AGVS为研究对象。近年来，多载量AGVS因其单车运输能力强、交通拥堵率低等优势，受到了工业及学术界的广泛关注。

现有的多载量AGVS任务调度问题均未考虑各工作站所能容纳挂车数量的约束。该约束属于缓冲区容量约束，在对单载量AGVS的研究中已证实：忽略该类约束会引发系统死锁现象，最终使调度规则丧失有效性，是AGVS任务调度时必须解决的重点和难点问题。由于AGVS死锁现象的引发条件与物料配送流程与应用环境密切相关。已有的关于第一类死锁的研究均以作业车间应用环境下的单载量AGVS为研究对象，目前，尚未见关于多载量AGVS第一类死锁现象的研究报道。有必要针对复杂产品装配制造应用环境下的多载量AGVS物料配送流程，探明死锁现象引发条件，设计对应的死锁避免策略，并融入到多载量AGVS任务调度方法中。

为此，本发明提出了一种多载量AGVS防死锁任务调度方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明针对车辆装配应用环境中的大规模辅料配送多载量AGVS任务调度难题，提供一种多载量AGVS防死锁任务调度方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种多载量AGVS防死锁任务调度方法，包括以下步骤：

S1：统计各工位挂车缓存空间信息和空闲AGV集；

S2：根据工位补料顺序生成规则，生成数个工位补料顺序方案，并将工位补料顺序方案作为智能优化算法初始种群中的部分个体，根据个体生成规则对初始种群进行补全；

S3：根据AGV分组策略，将系统中的空闲AGV进行分组，形成用于执行空置挂车回库任务的AGV集和用于执行满载挂车配送任务的AGV集

S4：对种群中的每个个体进行评价：首先，以个体的工位补料顺序方案为基础，根据空置挂车回库任务调度决策，从中为空置挂车回库任务分配AGV，形成空置挂车回库任务调度方案；然后，基于工位补料顺序方案，根据死锁避免策略依次判定满载挂车配送任务是否会使执行AGV成为阻塞AGV，若是，跳过该任务，若否，根据满载挂车配送任务调度决策，从中为任务分配AGV，形成满载挂车配送任务调度方案；最后，根据形成的空置挂车回库任务调度方案和满载挂车配送任务调度方案，对个体进行目标函数的计算，以目标函数值作为个体的评价；

S5：以智能优化算法为优化流程，以初始种群为起始种群，基于个体的评价，根据进化策略，不断进化产生新一代工位补料顺序种群，当达到预设迭代次数时，通过折中策略输出最优个体作为最优调度方案，反之，进入步骤S4。