[發明專利]大件加工車間天車調度優化方法

在審

• 申請號: 201510458023.1
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN105117791A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 劉設;王世杰;任會之;臧鵬飛
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 許宇來

1.大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于包括以下步驟：

1)確定生產作業計劃，把天車調度的每個任務抽象成任務事件；

2)確定天車間的作業分配并排定每個天車的作業順序，按計劃中各作業任務的運行區間的位置關系，對天車的運行過程進行仿真；

3)表征天車在不同時刻的空間位置，判斷天車之間是否存在空間沖突；

4)通過仿真運行過程評價天車調度方案是否可行或優化，仿真結果提供給調度算法新的反饋值；引入如下符號體系：

C：天車集合，C＝{1，2，...，M}；

Ω：天車操作集合，Ω＝{1，2，...，N}；

Ψ：庫存位置集合，Ψ＝{1，2，...，P}；

Θ：時間間隔幅度集，Θ＝{0，1，2，...，H}；

s_i，d_i：操作的起始和終點庫存位置，i,i∈Ω；

[t_i，T_i]：出庫操作的允許時間窗，i,i∈Ω；對于主動移動操作沒有時間窗約束，時間窗的范圍為[0，+∞]；

γ＝{(o₁，o′₁)，(o₂，o′₂)，...}：給定順序約束的被動操作集合，如果(i，i′)∈γ，只有操作i完成才能開始操作i′；

b_i，e_i：仿真中操作i的起始和結束時間，i∈Ω；

P_c，t：仿真中操作i在時間t時天車c的位置，i∈Ω；

L_Min：兩個相鄰天車間允許的最小安全距離；

仿真模型數學表達式如下所示：

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)目標函數求最后作業的完成時間的最小值(make-span)，公式(2)滿足時間窗約束，確保作業必須在給定的時間窗下執行；公式(3)保證順序約束，公式(4)保證相鄰天車之間保持安全距離。

2.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于所述任務事件包括作業的開始空間位置、結束空間位置、開始時間、結束時間、運行時間。

3.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于給天車不同運行狀態附以不同優先級；重車高于輕車，輕車高于空車；運行狀態級別優先于停止狀態；除了重車和輕車由于執行作業處于運行狀態，空車前往作業工位處于運行狀態以外，輕車和空車由于避碰被驅動也處于運行狀態；處于運輸物料的狀態為主動運行狀態，為了避碰而處于運行狀態為被動運行狀態；對于主動狀態的天車，其負載越大級別越高。

4.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于兩臺天車間隔小于安全距離時，根據優先級別，低級別天車為高級別天車避讓。

5.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于只有在上一作業完成之后才能開始下一作業，并且天車從上一作業的目的庫位空駛到下一作業的開始庫位。

6.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于所述天車的屬性包括空間位置、負載類型、移動方向、起初庫位、運行的路程和時間以及所賦予的作業序列。

7.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于所述作業的屬性包括起始位置、作業類型、時間窗、前導作業。

8.根據權利要求1所述大件加工車間天車調度優化方法，其特征在于所述空間位置以天車下方的庫位表示。