[發明專利]一種基于RFID的優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 201510037895.0
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104616128B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 袁巍;劉開元;劉勇;萬建偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/08;G06K17/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于RFID射頻識別技術領域，更具體地，涉及一種基于RFID的優化調度方法及系統。

背景技術

當前國內大多數工業加工車間中，對于產品物件的裝卸堆垛等操作，使用機械叉車已成為主流。隨著工業機械化的不斷發展，以及生產質量數量要求的提高，給機械叉車的合理化調度管理提出了更高的要求。

當前大型加工企業車間中，多采用多個叉車聯合操作使用的方式，并分配有相應的叉車管理人員來負責叉車的運作和調度。但許多生產工廠在使用叉車時，沒有明確的叉車調度原則，叉車的調度使用具有較大的隨機性。調度時多采用“就近”原則指派任務，即根據距離遠近來對叉車進行任務分配。一方面僅考慮距離，而忽略了不同叉車單位距離成本的差別，算法不夠科學有效；另一方面，工廠多采用簡單的就近調度，而缺少對系統的整體調度，往往會出現如圖1所示的情況：由兩輛叉車A、B來完成兩項任務1、2，若根據傳統最短距離算法，由于叉車A距離任務1比距離任務2近，即disA₁＜disA₂,則叉車A會選擇執行任務1，叉車B則只能選擇執行任務2，兩輛叉車工作的距離之和則為disA₁+disB₂，顯然這不是最短路徑，即傳統的算法難以實現所有叉車的總工作距離最短。

當前企業生產車間中，叉車與貨物的定位與距離測量，多采用目測估量等一些較為傳統的方式，使得距離誤差往往很大。當任務量與工作的叉車數目很大時，誤差會逐步累積導致叉車的工作效率較低，無法實現優化調度，不利于叉車資源的有效分配和共享，給工廠的生產效益帶來不利的影響。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種基于射頻識別(Radio Frequency Identification，以下簡稱RFID)技術的叉車優化調度方法，致力于合理分配叉車資源，提高叉車的工作效率及工廠的管理效率。本發明使用RFID技術進行叉車定位，同時考慮叉車多方面的因素，從系統優化的角度來實現叉車的最優調度。

根據本發明的一個方面，提供一種基于RFID的叉車優化調度方法，包括：

步驟1在使用叉車時操作叉車的顯示屏設備進行登錄操作，同時掃描叉車所在區域的定位RFID標簽，將所述定位RFID標簽中的位置信息及所述叉車自身信息發送給服務器；

步驟2在對貨物完成檢貨操作后，向所述服務器發送所述貨物準備就緒的指令，所述服務器實時對當前時間空閑的叉車及準備就緒的貨物進行統計；

步驟3所述服務器根據統計信息將對貨物及叉車的任務指派問題抽象為數學模型，得出一個整數規劃問題，并得出最優解，其中，得出所述最優解包括以下子步驟：

(3-1)假定當前時刻叉車L_i距離任務T_j的距離為d_ij，所述叉車L_i的額定起重量為w_i，所述任務T_j的重量為t_j，記所述叉車L_i完成所述任務T_j所需的費用為f_ij＝d_ijw_i，則目標函數即為需求費用最小的最優解，記為如下公式：

其中，i＝1,2...m，表示當前時間處于空閑狀態的叉車數量為m輛；j＝1,2...n，表示有n項任務需完成指派；

(3-2)設置如下約束條件：

WX_ij≥TX_ij

其中，W為額定起重量矩陣，T為貨物重量矩陣；

(3-3)使用經典解法分支定界法，不斷進行探測來提高下界，降低上界，不斷縮小搜索范圍，進而得出所述最優解；

步驟4所述服務器則對所述最優解進行解析，得出每個叉車對應的具體任務，并對應地將任務指令發送給相應叉車；

步驟5叉車根據接收到的所述任務指令，前往指定貨物所對應位置，所述叉車掃描貨物RFID標簽，確認與所述任務指令一致后再進行相應操作；

步驟6在完成貨物操作后，向所述服務器發送操作完成指令，所述服務器對叉車發送來的所述操作完成指令進行核對，核對無誤后存儲到所述服務器中。