[發(fā)明專利]卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011002512.3
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112100899A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂飛;戴建國;王力;張建勛;李愛景;簡金領(lǐng);黃石磊
• 申請（專利權(quán)）人: 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F111/04;G06F111/08
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 常小溪;沈菁

本發(fā)明公開了一種卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法，其包括：構(gòu)造時序約束矩陣和資源約束矩陣；采用隨機生成任務(wù)優(yōu)先級與執(zhí)行方法對粒子種群進行初始化；根據(jù)隨機規(guī)則和隨機執(zhí)行方法對粒子個體進行編碼；為粒子個體進行解碼；計算粒子個體的局部最優(yōu)解和初始粒子種群的全局最優(yōu)解；基于局部最優(yōu)解和全局最優(yōu)解對粒子個體進行更新，隨機改變某個編碼位置的值，產(chǎn)生新粒子個體。本發(fā)明提供的卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法，利用各階段的個體局部解和全局最優(yōu)解對所有粒子進行更新迭代，并加入變異算子增加種群多樣性，既保留了粒子群算法易實現(xiàn)、收斂快的優(yōu)點，也不易陷入局部最優(yōu)解，可以為配盤作業(yè)多AGV的任務(wù)調(diào)度提供解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及卷煙廠生產(chǎn)輔料倉儲調(diào)度的數(shù)字化管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近年來，自動化倉儲和智慧物流迅速在多個行業(yè)推廣開來，其中也包括卷煙制造行業(yè)，通過新廠房或原有倉庫的技術(shù)改造，卷煙輔料、煙絲、成品卷煙等的倉儲作業(yè)許多操作都由高效的自動化設(shè)備協(xié)助完成，其中自動導(dǎo)引小車(AGV，Automated Guided Vehicle)由于其適用于各種工作環(huán)境、運行靈活、容易擴展等優(yōu)點，更是得到了廣泛應(yīng)用。

在卷煙生產(chǎn)之前，有一個配盤的過程，就是將倉庫中的各種輔料(卷煙紙、濾棒成形紙、接裝紙、盒包裝紙、條包裝紙、內(nèi)襯紙、框架紙、封簽紙、透明包裝膜、拉帶、絲束、煙箱、香精香料、膠帶、濾棒添加劑、粘合劑等)，按照生產(chǎn)工單的要求，預(yù)先以一定的數(shù)量配比放置在一個或多個托盤上。在后續(xù)加工過程中，工人只需要從托盤上取出所需輔料，通過卷包設(shè)備，即可生產(chǎn)出各種型號的卷煙。在輔料配盤時，AGV往往作為物流設(shè)備，將所需的種類繁多的輔料從倉庫庫位中搬出來，運至配盤工位，供工人掃描、用料、配盤，達到“貨找人”的效果。配好盤后，如果還有剩余輔料，可提供給下一個配盤工位，或者直接返回倉庫庫位。另外，有時卷煙加工后會有剩余輔料，也需要進一步配盤供后續(xù)工單使用。在這一過程中，多個AVG共同協(xié)作，搬運數(shù)十種規(guī)格的輔料，為多個配盤工位提供支持，其中的管理過程十分復(fù)雜。為提高配盤物流工作效率，使輔料配送耗費時間最小。因此，亟需一種卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，能夠既保留粒子群算法易實現(xiàn)、收斂快的優(yōu)點，也不易陷入局部最優(yōu)解。

本發(fā)明提供了一種卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法，其中，包括以下步驟：

根據(jù)求解的卷煙輔料配盤任務(wù)調(diào)度問題的特征，構(gòu)造時序約束矩陣和資源約束矩陣；

采用隨機生成任務(wù)優(yōu)先級與執(zhí)行方法，對粒子種群進行初始化，以得到初始粒子種群；

根據(jù)隨機規(guī)則和隨機執(zhí)行方法對所述初始粒子種群中的粒子個體進行編碼；

為所述初始粒子種群中的粒子個體進行解碼；

計算所述粒子個體的局部最優(yōu)解和所述初始粒子種群的全局最優(yōu)解；

基于所述局部最優(yōu)解和所述全局最優(yōu)解對所述粒子個體進行更新，并采用變異概率隨機改變某個編碼位置的值，以產(chǎn)生新的粒子個體。

如上所述的卷煙輔料調(diào)度的AGV多線程作業(yè)全局優(yōu)化方法，其中，優(yōu)選的是，所述根據(jù)求解的卷煙輔料配盤任務(wù)調(diào)度問題的特征，構(gòu)造時序約束矩陣和資源約束矩陣，具體包括：

根據(jù)卷煙輔料配盤任務(wù)調(diào)度問題中各任務(wù)的先后順序，采用n×n的二維矩陣T構(gòu)造所述時序約束矩陣，其中，n表示任務(wù)總數(shù)，若任務(wù)a是任務(wù)b的前置任務(wù)，則矩陣T中第a行第b列矩陣元素T_ab設(shè)為1，否則為0；