[发明专利]一种用于停车场系统路径规划的方法

摘要

本发明属于路径规划领域，具体涉及一种用于停车场系统路径规划的方法。具体步骤如下：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中。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；利用节点k更新集合U中每个节点到起点A的距离。继续重复步骤，直至选出集合U中的所有点为止。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。本发明计算的时间较小，增加的禁忌表可以将原来的无关节点屏蔽，并不会减少路径搜索的有效域。

主权项

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，不会出现三辆AGV同时相遇的情况；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，即使在两辆AGV发生相向冲突也不会堵塞；转弯时间Tturn是AGV在行驶过程中的转弯次数×每次的转弯时间；Tturn＝N×tturn    (1.1)直行时间Tstraight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；Tstraight＝dbefore/vs    (1.2)交通时间Ttraffic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；Ttraffic1＝dnew/vs+N×tturn     (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；Ttraffic2＝dnew/vs+(N+1)×tturn     (1.4)其中，N是AGV转弯的次数，dbefore是AGV在发生交通问题前的当前行驶距离，dnew是产生的新路径的距离，vs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：Ttotal1＝N×tturn+d/vs    (1.5)2)两辆AGV发生冲突问题，所需时间模型：Ttotal2＝Nbefore×tturn+dbefore/vs+Ttraffic    (1.6)其中，Nbefore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dbefore、dnew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Ttotal1＝N×tturn+d/vs或Ttotal2＝Nbefore×tturn+dbefore/vs+Ttraffic，其中Ttraffic为Ttraffic1或Ttraffic2中的一个，计算得到最优时间。