双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法，所述方法包括：A、接受库区吊运任务单；根据各个货物的不同出库入库的要求，将该库区吊运任务单划分成针对货物的子任务单；B、根据所述子任务单中各个货物的不同出库入库的要求，定义各个货物的位置和出入库口编号；C、根据所述各个货物的位置坐标和出入库口编号，分别计算在不同吊运次序下行车在每两个货物间行驶的距离，以获取行驶距离矩阵；D、根据所述行驶距离矩阵，计算吊运最优序列；E、根据所述吊运最优序列，计算最优行驶路径；F、根据所述最优行驶路径控制行车的运行。由上，本发明专利技术实施例有利于减少行车行驶距离，提高行车利用率。

Optimization method and system of unmanned traffic hoisting route in reservoir area under asymmetric bidirectional path

An embodiment of the present invention discloses an optimization method for unmanned crane transportation path in the reservoir area under the condition of bidirectional path asymmetry. The method includes: A, accepting the lifting task of the reservoir area; according to the requirements of the different outages of the goods, the lifting task of the reservoir is divided into a sub task list of the needles on the goods; B, according to the submission. The location of each cargo and the number of out of the warehouse are defined by the requirements of the different outages of the goods in the task list. C, according to the position coordinates of the goods and the number of the entrance to the bank, the distance between each two goods is calculated in different lifting order to obtain the distance matrix; D. The running distance matrix is described and the optimal lifting sequence is calculated. E, the optimal driving path is calculated according to the optimal lifting sequence, and the running operation is controlled according to the optimal driving path, according to the optimal driving path described. Therefore, the embodiment of the invention is beneficial to reducing driving distance and improving the utilization ratio of driving.

【技术实现步骤摘要】
双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法及系统
本专利技术涉及无人行车吊运路径优化领域，尤其涉及双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法及系统。
技术介绍
随着现代工业的迅速发展，仓库无人化吊运系统步入历史舞台。仓库无人化吊运系统，即对仓库行车进行无人化控制，该系统在传统行车上安装xyz轴各方向的距离检测设备，以人工智能安排行车作业计划、控制行车行驶位置和抓取放下货物动作，代替行车操作人员人工操作，实现库区行车自动吊运的系统。在无人行车吊运系统中，如何有效的优化行车行走路线，缩短行车的行走路程，减少动力能耗和照明能耗，节约吊运总体时间，是行车吊运系统节能减排的关键环节，是控制仓库运行成本的关键所在。对于每个货物来说，在库位指定的情况下，货物的行驶距离不变，但是对于行车来说，由于每个货物的来去方向不同，在不同的货物吊运次序下，行车在货物之间行走的距离不一样。因此，路径优化主要对吊运货物的次序进行优化研究。库区行车路径优化问题，即对所有需要吊运货物的吊运顺序进行排序，求得不同顺序下行车的行驶路线，使得行车行驶的路线最短。在生产制造企业的实际仓库中，某些仓库有多个入库口和出库口，每个待入库或待出库的货品要求从指定的入库口入库并从指定的出库口出库。若对待吊运的货物进行吊运次序排序并计算行车行驶距离，由于待吊运货物的指定出入口不同，一台无人天车先吊运A货物再吊运B货物，与先吊运B货物再吊运A货物，行车在货物之间所行驶的路线长度不同，库区物品的吊运距离处于双向路径不对称的状态。在传统的人工操作的仓库，货物吊运的路径由库位工人工判断，随机指定吊运次序。现有的人为随机性指定吊运路径方案，缺乏良好的路径优化方法以指导行车工作，亟需研发相应的路径优化方法，以杜绝人为违章吊运，降低事故发生率，提高吊运劳动效率，减少行车行驶距离，提高行车利用率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种双向路径不对称状态下无人行车路径优化方法及系统，以提高吊运效率，减少行车行驶距离，提高行车利用率，降低事故发生率。本申请提供一种双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法，所述方法包括：A、接受库区吊运任务单，并根据各个货物的不同出库入库的要求，将该库区吊运任务单划分成针对货物的子任务单；其中，所述不同子任务单记载有不同时段内的各个钢卷的一次出库或入库操作；B、根据所述子任务单中各个货物的不同出库入库的要求，定义各个货物；其中，所述定义各个货物包括：定义各个货物的位置及其出入库口编号；C、根据所述定义的各个货物，分别计算在不同吊运次序下吊运每两个货物时，行车在每两个货物间行驶的不同路径的距离，以获取任意两两货物之间对应的行驶距离矩阵；D、根据所述行驶距离矩阵，计算吊运最优序列；E、根据所述吊运最优序列，计算最优行驶路径；F、根据所述最优行驶路径控制行车的运行。由上，有利于提高吊运效率，减少行车行驶距离，提高行车利用率，降低事故发生率。优选地，步骤A所述划分包括：确定库区吊运任务单中记录的不同时段内各个货物的不同出库入库的出入库口要求；生成对应不同时段的不同子任务单，且各个子任务单中记录各个货物在其时段内仅包含一次针对某货物的出入库的操作。由上，有利于减少行车行驶距离，提高吊运效率，提高行车利用率，降低事故发生率。优选地，步骤B所述定义各个货物的位置和出入库口编号，包括：定义货物为X＝(x,y,z,in,out)；其中，若子任务单中对货物的吊运要求为货物出库，则(x,y,z)为货物的当前位置坐标；若对货物的吊运要求为货物入库，则(x,y,z)为货物将要进入的库中的位置坐标；若是货物直接从入库口到出库口，则(x,y,z)为零或写为入口坐标或出口坐标；其中，in为货物的入库口编号，out为货物的出库口编号；其中，若货物为仅入库，则out为0；若货物为仅出库，则in为0；其中，各出入库口编号对应其代表的出入库口的坐标。优选地，步骤C所述计算在不同吊运次序下吊运每两个货物时，行车在每两个货物间行驶的不同路径的行驶距离的计算公式，包括：当Xi＝(xi,yi,zi,ini,0),Xj＝(xj,yj,zj,0,outj)时，所述公式为：公式一：其中，(xi,yi,zi)为第一待吊运货物Xi的吊运目的地的坐标；(xj,yj,zj)为第二待吊运货物Xj的吊运出发地的坐标；当Xi＝(xi,yi,zi,ini,0),Xj＝(xj,yj,zj,inj,0)时，所述公式为：公式二：其中，(xi,yi,zi)为第一待吊运货物Xi的吊运目的地的坐标；(inxj,inyj,inzj)为第二待吊运货物Xj的将要进入的入库口的坐标。当Xi＝(xi,yi,zi,0,outi),Xj＝(xj,yj,zj,inj,0)时，所述公式为：公式三：其中，(outxi,outyi,outzi)为第一待吊运货物Xi的将要出库的出库口坐标；(inxj,inyj,inzj)为第二待吊运货物Xj将要进入的入库口的坐标。当Xi＝(xi,yi,zi,0,outi),Xj＝(xj,yj,zj,0,outj)时，所述公式为：公式四：其中，(outxi,outyi,outzi)为第一待吊运货物Xi的将要出库的出库口的坐标；(xj,yj,zj)为第二待吊运货物Xj的吊运出发地的坐标。所述任意两两货物对应的行驶距离矩阵记为：其中，Dm为m个货物需要出入库时行驶距离矩阵，其中，d1m为行车先吊运货物1再吊运货物m时,行车从货物1的吊运目的地到货物m的吊运出发地之间的行驶距离；dst为行车先吊运货物s再吊运货物t时，行车从货物s的吊运目的地到货物t的吊运出发地之间的行驶距离；dm1为行车先吊运货物m再吊运货物1时，行车从货物m的吊运目的地到货物1的吊运出发地之间的行驶距离。由上，有利于提供更优的路径，有利于减少行车行驶距离，提高吊运效率，提高行车利用率，降低事故发生率。优选地，步骤D所述获取最优序列时，根据不同的货物量选择不同的算法，包括：当货物的数量小于指定阈值时，采用枚举法计算；当仓库出入口小于指定阈值，且货物去向集中时，采用贪婪算法计算；当货物数量大于指定阈值且货物去向不集中时，采用遗传算法或蚁群算法计算。优选地，所述步骤F所述控制行车的运行还包括：实时获取行车的行驶方向和位置，以控制行车速度在指定阈值范围内行驶及控制行车方向在指定方向行驶。本申请还提供一种双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化系统，其特征在于，所述系统包括：系统数据库、人工智能控制模块、双向路径计算模块、优化路径计算模块以及与上述各模块连接以进行相互之间通讯的数据通讯模块；其中，所述系统数据库用于存储行车相关数据；所述人工智能控制模块用于将库区吊运任务单、行车当前行车数据及从系统数据库获取行车相关数据，提供给双向路径计算模块，以获取行车在不同吊运次序下吊运各个货物的行驶距离，并通过优化路径计算模块以获取行车最优行驶路径，控制行车运行基础自动化模块以该最优行驶路径执行行车的运行。由上，有利于减少行车行驶距离，提高吊运效率，提高行车利用率，降低事故发生率。优选地，所述人工智能控制模块还用于：通过数据通讯模块连接实时获取行车的行驶方向和位置，控制行车以指定阈值范围内的速度行驶及控制行车方向在指定方向行驶。由上，有利于控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：A、接受库区吊运任务单，并根据各个货物的不同出库入库的要求，将该库区吊运任务单划分成针对货物的子任务单；其中，所述不同子任务单记载有不同时段内的各个钢卷的一次出库或入库操作；B、根据所述子任务单中各个货物的不同出库入库的要求，定义各个货物；其中，所述定义各个货物包括：定义各个货物的位置及其出入库口编号；C、根据所述定义的各个货物，分别计算在不同吊运次序下吊运每两个货物时，行车在每两个货物间行驶的不同路径的距离，以获取任意两两货物对应的行驶距离矩阵；D、根据所述行驶距离矩阵，计算吊运最优序列；E、根据所述吊运最优序列，计算最优行驶路径；F、根据所述最优行驶路径控制行车的运行。

【技术特征摘要】
1.一种双向路径不对称状态下库区无人行车吊运路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：A、接受库区吊运任务单，并根据各个货物的不同出库入库的要求，将该库区吊运任务单划分成针对货物的子任务单；其中，所述不同子任务单记载有不同时段内的各个钢卷的一次出库或入库操作；B、根据所述子任务单中各个货物的不同出库入库的要求，定义各个货物；其中，所述定义各个货物包括：定义各个货物的位置及其出入库口编号；C、根据所述定义的各个货物，分别计算在不同吊运次序下吊运每两个货物时，行车在每两个货物间行驶的不同路径的距离，以获取任意两两货物对应的行驶距离矩阵；D、根据所述行驶距离矩阵，计算吊运最优序列；E、根据所述吊运最优序列，计算最优行驶路径；F、根据所述最优行驶路径控制行车的运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述划分包括：确定库区吊运任务单中记录的不同时段内各个货物的不同出库入库的出入库口要求；生成对应不同时段的不同子任务单，且各个子任务单中记录各个货物在其时段内仅包含一次针对某货物的出入库口的操作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述定义各个货物的位置和出入库口编号，包括：定义货物为X＝(x,y,z,in,out)；其中，若子任务单中对货物的吊运要求为货物出库，则(x,y,z)为待吊运货物的吊运出发地的坐标；若对货物的吊运要求为货物入库，则(x,y,z)为待吊运货物的吊运目的地的坐标；若是货物直接从入库口到出库口，则(x,y,z)为零或写为入口坐标或出口坐标；其中，in为货物的入库口编号，out为货物的出库口编号；其中，若货物为仅入库，则out为0；若货物为仅出库，则in为0；其中，各出入库口编号对应其代表的出入库口的坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤C所述计算在不同吊运次序下吊运每两个货物时，行车在每两个货物间行驶的不同路径的行驶距离的计算公式，包括：当Xi＝(xi,yi,zi,ini,0),Xj＝(xj,yj,zj,0,outj)时，所述公式为：公式一：其中，(xi,yi,zi)为第一待吊运货物Xi的吊运目的地的坐标；(xj,yj,zj)为第二待吊运货物Xj的吊运出发地的坐标；当Xi＝(xi,yi,zi,ini,0),Xj＝(xj,yj,zj,inj,0)时，所述公式为：公式二：其中，(xi,yi,zi)为第一待吊运货物Xi的吊运目的地的坐标；(inxj,inyj,inzj)为第二待吊运货物Xj的将要进入的入库...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗亮亮，张玺，石爱文，
申请(专利权)人：北京佰能盈天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11