[發明專利]集群自動駕駛車輛泊位作業的空間配置和時序規劃方法

有效

• 申請號: 202010560394.1
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111879327B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 楊曉軍;鮮金城;陳義寶
• 申請（專利權）人: 北京九曜智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01C21/20;H04W4/024;H04W4/33;H04W4/021
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 安琪

本發明提供了一種集群自動駕駛車輛泊位作業的空間配置和時序規劃方法，包括以下步驟：S100對目標區域建立地圖模型，采用MATLAB對地圖模型進行柵格化，每個柵格為一個柵格節點，形成柵格地圖；S200確定柵格地圖中的出入口位置坐標，根據自動駕駛車輛的停車數量及初始位置，結合作業需求，找出各自動駕駛車輛的最優化作業路線；S300根據各自動駕駛車輛的最優化作業路線及其作業移動建立柵格節點占用的初始時序表；S400判斷初始時序表是否存在時序沖突；若存在沖突則進行調整解決，然后輸出各自動駕駛車輛的最優化作業路線和時序表，得到集群自動駕駛車輛作業的空間配置和時序規劃。該方法可應用于集群式自動駕駛車輛的空間配置及其時序規劃，以實現精益生產。

技術領域

本發明涉及自動駕駛車輛作業技術領域，特別涉及一種集群自動駕駛車輛泊位作業的空間配置和時序規劃方法。

背景技術

在當今的工業化大生產中，尤其是制造業，普遍的核心技術在于生產工藝，由于勞動力變的越來越緊缺與昂貴，所以現代作業多向機器人自動作業發展。

目前，作業中常用AGV(Automated Guided Vehicle)無人搬運車，也叫自動導航車或者激光導航車。采用這類無人的自動駕駛車輛，AGV上裝備有自動導向系統，可以保障系統在不需要人工引航的情況下就能夠沿預定的路線自動行駛，將貨物或物料自動從起始點運送到目的地。AGV的柔性好，自動化程度高和智能化水平高，AGV的行駛路徑可以根據倉儲貨位要求、生產工藝流程等改變而靈活改變，并且運行路徑改變的費用與傳統的輸送帶和剛性的傳送線相比非常低廉。AGV一般配備有裝卸機構，可以與其他物流設備自動接口，實現貨物和物料裝卸與搬運全過程自動化。此外，AGV還具有清潔生產的特點，AGV依靠自帶的蓄電池提供動力，運行過程中無噪聲、無污染，可以應用在許多要求工作環境清潔的場所。

在采用AGV作業的規模化大型生產場所，同時作業的自動駕駛車輛往往至少有幾百輛，但是針對這么多自動駕駛車輛的集群作業，尚沒有任何可供參考的標準和指導方法，以實現類制造業生產線的最優化生產工藝設計，即如自動駕駛車輛的作業動作、作業空間配置、作業時序規劃等細節。雖然室內AGV的集群調度作業應用比較廣泛，如最大的室內AGV應用項目-京東一號倉，迄今為止，仍沒有任何一個自動駕駛車輛的集群調度項目可論證其空間配置和時序規劃的作業過程最優化，導致配置不合理，降低了自動化生產的效率。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種集群自動駕駛車輛泊位作業的空間配置和時序規劃方法，包括以下步驟：

S100對目標區域建立地圖模型，采用MATLAB對地圖模型進行柵格化，每個柵格為一個柵格節點，形成柵格地圖；

S200確定柵格地圖中的出入口位置坐標，根據自動駕駛車輛的停車數量及初始位置，結合作業需求，找出各自動駕駛車輛的最優化作業路線；

S300根據各自動駕駛車輛的最優化作業路線及其作業移動建立柵格節點占用的初始時序表；

S400判斷初始時序表是否存在時序沖突；若存在沖突則進行調整解決，然后輸出各自動駕駛車輛的最優化作業路線和時序表，得到集群自動駕駛車輛作業的空間配置和時序規劃。

可選的，在S100步驟中，所述柵格化是通過ind2sub函數將數列和柵格坐標值進行換算，得到柵格地圖。

可選的，若目標區域存在障礙物時，在S200步驟中應當先將障礙物所占的柵格節點排除。

可選的，在S200步驟中，采用一維搜索法找出最優化作業路線，過程如下：

首先，以出入口位置作為終點E坐標為(Ex，Ey)，以某一自動駕駛車輛的初始位置作為起點M坐標為(Mx，My)，搜索起點M的相鄰柵格節點N1(Nx1，Ny1)、N2(Nx2，Ny2)、…至Nk(Nxk，Nyk)；

其次，計算起點M的各相鄰柵格節點到終點E的最短步長，公式為：