基于需求预测的机器人调度系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于需求预测的机器人调度系统与方法，该方案根据用户使用数据和先验知识在用户发出使用请求前将机器人调度到位，缩短了用户使用机器人所需的预约和等待时间；同时，实时根据用户需求的预测，动态调度机器人分布，减少机器人盲目等待服务预约的情况，提高了机器人的使用效率。

【技术实现步骤摘要】
基于需求预测的机器人调度系统与方法
本专利技术涉及机器人调度
，尤其涉及一种基于需求预测的机器人调度系统。
技术介绍
随着技术发展和人口结构的变化，机器人将逐渐进入人们的日常生活。对于面向公共服务的机器人，需要一个调度系统来安排机器人的行程和任务。传统的机器人调度系统往往依靠用户发送的服务请求(预约)或固定的运行计划进行调度安排。但是，基于用户请求(预约)的调度系统只能在用户需求发布后才能对机器人进行调度，造成用户等待机器人到位或需用户“寻找”机器人的时间过程。这种方式会导致服务不及时或需要大量的机器人进行密集部署，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于需求预测的机器人调度系统与方法，通过对用户使用机器人需求的预测，先于用户请求，将机器人调度到用户需要的目标地点，满足用户对机器人服务的即时需求，实现机器人“等”人。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于需求预测的机器人调度系统，包括：调度分析模块、调度执行模块与调度学习模块；其中：所述调度分析模块，用于根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划，以及根据调度执行模块反馈的调度结果实时形成新的调度计划；所述调度执行模块，用于根据接收到的调度计划对机器人进行动态调度，并将调度结果反馈给调度分析模块与调度学习模块；所述调度学习模块，用于根据调度结果和机器人实际使用率进行分析，挖掘提高机器人实际使用率的调度方法和机器人分布方案，进而优化调度分析模块。所述调度分析模块的工作过程如下：机器人分布初始化：根据机器人运营的历史数据和先验知识构建机器人在空间和时间上的初始化分布；根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划：a、根据计划事件对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到可能影响机器人使用的计划事件时，根据对计划事件的参与人数和对机器人使用数量的预估，提前将预估使用率低于第一阈值地区的机器人调配到计划事件所需区域，形成相应的第一调度计划；b、根据所服务的目标用户的密度对机器人分布进行调整：当能够利用历史数据对用户使用机器人的概率进行预测时，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；当无法对用户使用机器人的概率进行预测时，默认为每个用户使用机器人的概率相等，此时用户使用概率密度与用户人群密度相等，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；根据上述方式，形成相应的第二调度计划；c、根据用户的预约请求对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到用户的机器人预约请求时，将附近的机器人调度到用户的预约目的地，此时，根据用户请求，形成相应的第三调度计划；全局评价：根据上述第一调度计划、第二调度计划和/或第三调度计划，形成机器人预期分布；进行全局机器人分布评价，计算各区域用户使用概率密度与机器人密度之比，并进行动态调整，使各个区域的比值处于目标区间内，再形成最终的调度计划输出给调度执行模块。所述机器人为具有自主移动能力的机电系统，包括：机器人、无人车、无人机与无人船。一种基于需求预测的机器人调度方法，该方法基于前述系统实现，包括：调度分析与调度计划生成：根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划，以及根据反馈的调度结果实时形成新的调度计划；调度执行：根据接收到的调度计划对机器人进行动态调度，并向外输出调度结果；调度学习：根据调度结果和机器人实际使用率进行分析，挖掘提高机器人实际使用率的调度方法和机器人分布方案，进而优化调度分析与调度计划生成过程。所述调度分析与调度计划生成的工作过程如下：机器人分布初始化：根据机器人运营的历史数据和先验知识构建机器人在空间和时间上的初始化分布；根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划：a、根据计划事件对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到可能影响机器人使用的计划事件时，根据对计划事件的参与人数和对机器人使用数量的预估，提前将预估使用率低于第一阈值地区的机器人调配到计划事件所需区域，形成相应的第一调度计划；b、根据所服务的目标用户的密度对机器人分布进行调整：当能够利用历史数据对用户使用机器人的概率进行预测时，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；当无法对用户使用机器人的概率进行预测时，默认为每个用户使用机器人的概率相等，此时用户使用概率密度与用户人群密度相等，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；根据上述方式，形成相应的第二调度计划；c、根据用户的预约请求对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到用户的机器人预约请求时，将附近的机器人调度到用户的预约目的地，此时，根据用户请求，形成相应的第三调度计划；全局评价：根据上述第一调度计划、第二调度计划和/或第三调度计划，形成机器人预期分布；进行全局机器人分布评价，计算各区域用户使用概率密度与机器人密度之比，并进行动态调整，使各个区域的比值处于目标区间内，再形成最终的调度计划输出给调度执行模块。所述机器人为具有自主移动能力的机电系统，包括：机器人、无人车、无人机与无人船。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，该方案根据用户使用数据和先验知识在用户发出使用请求前将机器人调度到位，缩短了用户使用机器人所需的预约和等待时间；同时，实时根据用户需求的预测，动态调度机器人分布，减少机器人盲目等待服务预约的情况，提高了机器人的使用效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的基于需求预测的机器人调度系统的示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于需求预测的机器人调度系统的工作流程图；图3为本专利技术实施例提供的调度分析模块的工作流程图；图4为本专利技术实施例提供的基于需求预测的机器人调度方法的流程图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术实施例提供的基于需求预测的机器人调度系统的示意图。如图1所示，其主要包括：调度分析模块、调度执行模块与调度学习模块。如图2所示，系统各个模块的功能以及工作过程如下：1、调度分析模块。根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划，以及根据调度执行模块反馈的调度结果实时形成新的调度计划。2、调度执行模块。根据接收到的调度计划对机器人进行动态调度，并将调度结果反馈给调度分析模块与调度学习模块。本专利技术实施例中，所述的机器人包括但不限于任何具有自主移动能力的机电系统，如机器人，无人车，无人机，无人船等。3、调度学习模块。根据调度结果和机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于需求预测的机器人调度系统，其特征在于，包括：调度分析模块、调度执行模块与调度学习模块；其中：所述调度分析模块，用于根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划，以及根据调度执行模块反馈的调度结果实时形成新的调度计划；所述调度执行模块，用于根据接收到的调度计划对机器人进行动态调度，并将调度结果反馈给调度分析模块与调度学习模块；所述调度学习模块，用于根据调度结果和机器人实际使用率进行分析，挖掘提高机器人实际使用率的调度方法和机器人分布方案，进而优化调度分析模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于需求预测的机器人调度系统，其特征在于，包括：调度分析模块、调度执行模块与调度学习模块；其中：所述调度分析模块，用于根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划，以及根据调度执行模块反馈的调度结果实时形成新的调度计划；所述调度执行模块，用于根据接收到的调度计划对机器人进行动态调度，并将调度结果反馈给调度分析模块与调度学习模块；所述调度学习模块，用于根据调度结果和机器人实际使用率进行分析，挖掘提高机器人实际使用率的调度方法和机器人分布方案，进而优化调度分析模块。2.根据权利要求1所述的一种基于需求预测的机器人调度系统，其特征在于，所述调度分析模块的工作过程如下：机器人分布初始化：根据机器人运营的历史数据和先验知识构建机器人在空间和时间上的初始化分布；根据计划事件、用户密度和/或预约请求来生成相应的调度计划：a、根据计划事件对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到可能影响机器人使用的计划事件时，根据对计划事件的参与人数和对机器人使用数量的预估，提前将预估使用率低于第一阈值地区的机器人调配到计划事件所需区域，形成相应的第一调度计划；b、根据所服务的目标用户的密度对机器人分布进行调整：当能够利用历史数据对用户使用机器人的概率进行预测时，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；当无法对用户使用机器人的概率进行预测时，默认为每个用户使用机器人的概率相等，此时用户使用概率密度与用户人群密度相等，将处于使用概率低于第二阈值区域的机器人调度到使用概率高于第三阈值的区域，使调度后区域内用户使用概率密度与机器人密度匹配；根据上述方式，形成相应的第二调度计划；c、根据用户的预约请求对机器人分布进行调整：当调度分析模块收到用户的机器人预约请求时，将附近的机器人调度到用户的预约目的地，此时，根据用户请求，形成相应的第三调度计划；全局评价：根据上述第一调度计划、第二调度计划和/或第三调度计划，形成机器人预期分布；进行全局机器人分布评价，计算各区域用户使用概率密度与机器人密度之比，并进行动态调整，使各个区域的比值处于目标区间内，再形成最终的调度计划输出给调度执行模块。3.根据权利要求1所述的一种基于需求预测的机器人调度系统，其特征在于，所述机器人为具有自主移动能力的机电系统，包括：机器人、无...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：杨毅，
类型：发明
国别省市：北京,11