[發(fā)明專利]一種基于粒子群算法的AGV調(diào)度路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811636454.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109581987B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐怡;劉則治;吳招富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東飛庫科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊倫

1.一種基于粒子群算法的AGV調(diào)度路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

步驟1、根據(jù)貨物取放位置的布局，建立AGV的工作環(huán)境模型；

步驟2、基于所述工作環(huán)境模型，應(yīng)用粒子群算法得到AGV的調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果，使AGV按照所述調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果完成給定的貨物取放任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間最短，其中，在求解種群粒子及其速度中采用整數(shù)編碼，粒子位置編碼采取矩陣方式，所述矩陣的三個(gè)行分別為對(duì)應(yīng)各個(gè)貨次的AGV編號(hào)、取位置編號(hào)和放位置編號(hào)；

所述步驟2具體包括：

步驟2.1、基于所述工作環(huán)境模型，對(duì)粒子群進(jìn)行隨機(jī)初始化處理，得到粒子群中每個(gè)粒子初始的位置和速度；

步驟2.2、根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)，計(jì)算每代粒子群中每個(gè)粒子的適應(yīng)度值；

步驟2.3、將所有粒子的適應(yīng)度值中最小的值作為每代粒子群的局部最優(yōu)解；

步驟2.4、將所述每代粒子群的局部最優(yōu)解與全局最優(yōu)解進(jìn)行比較，將較小值作為全局最優(yōu)解；

步驟2.5、根據(jù)速度、位置更新公式，更新粒子的速度和位置；

步驟2.6、判斷更新次數(shù)是否超過最大次數(shù)，若是則輸出調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果，否則執(zhí)行步驟2.2；

所述適應(yīng)度函數(shù)為與粒子相對(duì)應(yīng)的AGV完成各自的貨物取放任務(wù)所行走的路徑長度中的最大值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度更新公式為：

v_j(t+1)＝v_j(t)+c1*rand()*(p_best-x_j(t))+c2*rand()*(g_best-x_j(t))

其中，v_j(t+1)為第j個(gè)粒子在t+1時(shí)刻的速度，v_j(t)為第j個(gè)粒子在t時(shí)刻的速度，rand()為隨機(jī)數(shù)，p_best為第j個(gè)粒子在t時(shí)刻的局部最優(yōu)解，g_best為當(dāng)前的全局最優(yōu)解，x_j(t)為第j個(gè)粒子在t時(shí)刻的位置，c1、c2均為學(xué)習(xí)因子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置更新公式為：

x_j(t+1)＝x_j(t)+v_j(t+1)

其中，v_j(t+1)為第j個(gè)粒子在t+1時(shí)刻的速度，x_j(t)為第j個(gè)粒子在t時(shí)刻的位置，x_j(t+1)為第j個(gè)粒子在t+1時(shí)刻的位置。

4.一種基于粒子群算法的AGV調(diào)度路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括：

建立模塊，用于根據(jù)貨物取放位置的布局，建立AGV的工作環(huán)境模型；

計(jì)算模塊，用于基于所述工作環(huán)境模型，應(yīng)用粒子群算法得到AGV的調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果，使AGV按照所述調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果完成給定的貨物取放任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間最短；

其中，在求解種群粒子及其速度中采用整數(shù)編碼，粒子位置編碼采取矩陣方式，所述矩陣的三個(gè)行分別為對(duì)應(yīng)各個(gè)貨次的AGV編號(hào)、取位置編號(hào)和放位置編號(hào)；

所述計(jì)算模塊具體包括：

初始化單元，用于基于所述工作環(huán)境模型，對(duì)粒子群進(jìn)行隨機(jī)初始化處理，得到粒子群中每個(gè)粒子初始的位置和速度；

計(jì)算單元，用于根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)，計(jì)算每代粒子群中每個(gè)粒子的適應(yīng)度值；

第一比較單元，用于將所有粒子的適應(yīng)度值中最小的值作為每代粒子群的局部最優(yōu)解；

第二比較單元，用于將所述每代粒子群的局部最優(yōu)解與全局最優(yōu)解進(jìn)行比較，將較小值作為全局最優(yōu)解；

更新單元，用于根據(jù)速度、位置更新公式，更新粒子的速度和位置；

輸出單元，用于在更新次數(shù)超過最大次數(shù)時(shí)，輸出調(diào)度路徑規(guī)劃結(jié)果；

所述適應(yīng)度函數(shù)為與粒子相對(duì)應(yīng)的AGV完成各自的貨物取放任務(wù)所行走的路徑長度中的最大值。