[發明專利]AGV系統設備協同優化方法

在審

• 申請號: 201710335803.6
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107169602A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 史彥軍;林斌
• 申請（專利權）人: 堅元智能科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/08;G06N3/12
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司44228
• 代理人: 鄭學偉,葉利軍

技術領域

本發明涉及AGV技術領域，尤其涉及一種AGV系統設備協同優化方法。

背景技術

AGV是指裝備有主控計算機，多種傳感器等設備的自主運載車輛，它能沿著規定的導引路徑行駛并執行短途運送任務。AGV屬于輪式移動機器人的一種，其實為計算機控制、車輛工程、硬件和軟件系統等多學科領域知識和技術的交叉產品。

在當前企業制造系統中自動化技術不斷提高的背景下，柔性生產組織和自動化物流運輸等系統對于物料運輸方式提出了更高的要求，同時運輸方式的革新也在推動生產方式的轉變。AGV系統(AGV System)這種生產模式逐漸出現在生產制造系統中，AGV系統建立在AGV運輸物料的基礎上，其為一種柔性制造模式。

AGV系統是涵蓋了光學、機電、信息通信等技術的一體化系統，其中AGV是承擔物流運輸工作的載體，其包含了驅動系統，導航系統，控制系統，轉向系統等。AGV在制造系統中的應用能夠顯著降低物料搬運時間，運輸等待時間和裝卸時間等用以提高生產效率。AGV還需與上位機的控制系統進行搭接互通，以實現生產過程的柔性化。一個完整的現代化制造系統還需要進行數字化物料配送以優化倉儲管理，優化物料輸運流程。當前RFID廣泛的應用在制造系統中以實現對物料的信息化和集成化管理，在AGV系統布局設計完成后，使用RFID技術對AGV生產物料的配送過程進行跟蹤和管理。RFID技術將在下文進行詳細闡述。

AGV系統有諸多布局形式，如網格式布局方式，區域式布局方法和區段式布局等。其中網格式布局方式的AGV系統更具柔性，對這類布局模式的研究較多，但是其AGV行進路線的控制較為復雜，需要考慮到多車調度，以解決車輛堵塞和沖突的情況。而區域式布局模式即將生產單元劃分為若干互相獨立互不干涉的回路，由Bozer于1989年提出，其每個回路只有一臺AGV負責本回路的物料搬運工作，相鄰的回路之間由轉運站(又稱裝卸點，P/D站)負責跨回路之間的物料的運送工作。這種模式得到了眾多規劃布局設計人員的青睞。

鑒于區域式布局形式簡單，且易于管理，所以本發明研究的AGV系統為區域式AGV系統(Tandem AGV Systems)，其采用區域式布局模式。除了AGV的布局模式，對于AGV系統規劃設計的相關問題研究已有多年，如設備的分配(指派)，回路的布局，回路中轉運站(P/D站)的設置，回路的布置，回路間負載的平衡問題，車輛的路徑規劃，車輛的調度和控制系統的設計等等。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種AGV系統設備協同優化方法。

為實現上述目的，根據本發明實施例的AGV系統設備協同優化方法，包括以下步驟：

S1、初始化種群并計算其適應度值；

S2、設定iter＝1，iter為當前迭代次數；

S3、按照適應度值大小排序并將前10％*M的個體保存至子代；

S4、對前40％*M，40％-70％*M，70％-100％*M的種群分別執行進化機制，其中，前40％*M進行交叉操作，40％-70％M進行變異操作，70％-100％*M進行重生成操作；

S5、按照種群生成規則形成新種群并計算適應度值；

S6、根據裁剪規則裁剪種群；

S7、保存該代最優個體；

S8、判斷iter+1是否小于iter_max，iter_max為最大迭代次數；

若iter+1小于iter_max，則輸入最優解；

若iter+1大于或等于iter_max，則返回執行步驟S3及后續步驟。

優選地，所述交叉操作為：取兩個不超過在該個體設備序列中設備的數量N的隨機數r1和r2，并將1-r1和r2-N之間的片段進行交換。

優選地，所述變異操作為：任取不超過設備數量N的兩個隨機數r1和r2，然后交換在r1和r2位置上的設備。

優選地，所述種群的生成規則表示為：

w_i＝f_i+σ_cur*randn(1,dim)*ξ，其中，

f_i為父代序列，σ_cur*randn(1,dim)為震蕩因子，其中randn為服從正態分布的隨機數，ξ為調和系數。

優選地，所述裁剪規則為：采用分層隨機裁剪法，隨機的去處種群每一層中的部分個體，根據種群的不同層次實施不同的操作。