一种机场货运物流系统的输送机任务调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机场货运物流系统的输送机任务调度方法，该方法包括如下步骤：(1)根据输送机任务的优先级，将输送机的任务排序；(2)将整条输送线的任务分解为每个输送机的单步任务；(3)根据单步任务在输送机上执行的步骤，定义任务的单步状态；(4)对于出入同时进行的任务，确定任务经过的公共路径，通过对低优先级任务通过公共路径的时间和高优先级任务到达公共路径的时间进行比较，判断低优先级的任务是否可以优先通过公共路径。本发明专利技术通过动态地对输送机任务进行分析处理，使低优先级的任务尽可能和高优先级任务并行处理，提高了机场货运物流系统的输送机输送集装器的效率，扩大了机场货运物流系统处理货物的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及任务调度，具体地，涉及一种机场货运物流系统的输送机多任务并行实时处理的调度方法。
技术介绍
机场货运物流系统是航空货运地面货物处理的主要系统，机场货运物流系统的货物输送部分包括平面输送设备(输送机)和移动输送设备(升降式转运车和巷道堆垛机)。 大型机场货运物流系统输送部分运行模式一般分为手动、单机自动、全自动，在全自动模式下，集装器的输送是由计算机监控系统根据输送任务调度，指挥PLC控制输送设备运行，完成输送任务。目前，国内大型机场货运物流系统输送部分大多数都运行在单机自动模式下， 很少有采用计算机监控的全自动运行系统。大型机场货运物流系统集装区输送机设计一般需要满足同时处理多个集装板箱的出入输送，输送机任务调度是一个比较复杂的问题，输送机任务调度直接影响到物流系统处理货物的能力。对于机场货运物流系统输送机任务调度的方法很少有文献描述，现有技术中主要存在两种方法，一种是顺序调度法，其严格按照优先级顺序，串行调度执行各项任务，每条任务执行完，再执行下一条任务，但由于这种调度方法耗时太长、效率太低，在实际应用中一般不会使用；另一种是按优先级并行调度方法，其根据优先级，对没有路径冲突的正逆向任务，并行调度处理，当优先级低的指令到达优先级高的逆向任务通过的路径时，等待优先级高的逆向任务先执行，这种方法在处理多种任务并行、布置比较复杂、正逆向任务比较多的情况下，低优先级的任务处理缓慢，存在费时长、效率不高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种在多任务并行时可以提高机场货运物流系统的输送机利用率、节省时间、提高机场货运物流系统处理货物能力的输送机任务调度方法。实现上述目的的技术方案如下，该方法包括如下步骤(1)根据输送机任务的优先级，将输送机的任务排序；(2)将整条输送线的任务分解为每个输送机的单步任务；(3)根据单步任务在输送机上执行的步骤，定义任务的单步状态；(4)对于出入同时进行的任务，确定任务经过的公共路径，通过对低优先级任务通过公共路径的时间和高优先级任务到达公共路径的时间进行比较，判断低优先级的任务是否可以优先通过公共路径。进一步地，所述输送机任务的优先级确定方法为首先将任务按紧急程度排序，对于紧急程度相同的任务，再按生成顺序排序，最终的得到输送机任务按优先级排序的队列。进一步地，对于出入同时进行的任务，确定任务经过的公共路径，如果低优先级任务通过公共路径的时间小于高优先级任务达到公共路径的时间，则低优先级任务可以优先通过公共路径。进一步地，该调度方法具体包括如下步骤步骤1，取出输送机任务，将输送机的全部任务按优先排序，得到输送机任务按优先级排序的队列M，按顺序取出一条任务Mi进行下一步调度处理；步骤2，确定取出的输送机任务是否需要调度处理；输送机任务的单步状态用S表示，定义为未处理、占位、等待发送指令、指令已发送、单步完成，分别用0、1、2、3、4表示，判断任务单步状态，如果任务单步中有状态为等待发送指令Sj = 2的单步，表示该条任务调度处理已经完成，该任务当前不需要调度处理，返回步骤1，取下一条任务Mw进行调度处理；如果任务单步中没有状态为等待发送指令。= 2的单步，取出状态为占位h = 1的单步和下一单步，分别用Tk表示和Tk+1表示，进行下一步调度处理；步骤3，判断输送机状态；输送机状态用D表示，定义为全自动、自动停止、非自动，分别用0，1，2表示。输送机任务的单步Tk经过的输送机状态用Dm表示，判断输送机当前任务Mi的当前单步Tk经过的输送机状态Dm和下一单步Tk+1经过的输送机状态Dm+1是否为全自动，如果Dm = 0并且Dm+1 =0，进行下一步调度处理；如果Dm Φ 0或者Dm+1 Φ 0，返回步骤1，取下一条任务Mw进行调度处理；步骤4，判断输送机占位；输送机占位是指经过输送机的任务单步状态为h = 1，判断输送机当前任务Mi的下一单步Tk+1经过的输送机是否被其他任务占位，如果没有占位，进行下一步调度处理；如果有占位，返回步骤1，取下一条任务Mw进行调度处理；步骤5，判断是否有逆向任务；判断下一单步Tk+1经过的输送机是否有和当前调度任务Mi输送方向相反，并且优先级比该任务优先级高的未执行任务，以及优先级比该任务优先级低的正在执行的任务， 如果没有，当前任务Mi可以执行，修改当前单步Tk状态为等待发送指令状态& = 2，修改下一步单步Tk+1状态为占位Sk+1 = 1，进入发送指令模块；如果有，进入下一步调度处理。步骤6，计算公共路径、等待时间和通过时间，本步骤包括以下小步(1)取出经过下一输送机和当前调度任务Mi方向相反，并且优先级比当前任务高的所有未完成任务和优先级比当前任务低的正在执行的任务，并按优先级排序，这一部分任务定义为当前任务Mi的逆向任务，用Q表示；(2)将当前任务Mi的等待时间tMw清零，即tMw = 0 ；(3)取一条逆向任务Qn，计算当前任务Mi和逆向任务&经过的公共路径，用P表示，P是包含若干个输送机的集合；(4)取出逆向任务&单步状态为占位Sx = 1的单步所经过的输送机W ；(a)如果输送机W包含于公共路径集合P，当前任务Mi无法执行，计算出当前任务 Mi等待逆向任务I通过公共路径的时间tQp ；如果本次计算的等待时间tQp大于当前任务保存的等待时间tMw，用本次计算的等待时间Iep更新当前任务保存的等待时间tMw，即tMw = t^ ；否则不更新；(b)如果输送机W不包含于公共路径集合P，并且逆向任务&的优先级比当前任务虬的优先级高，求出逆向任务I到达公共路径的时间、；判断当前任务Mi通过公共路径的时间tMp是否小于逆向任务I到达公共路径的时间tte，如果tMp ^ tQr,则更新当前任务 Mi的等待时间tMw为逆向任务t到达公共路径的时间、加上逆向任务I通过公共路径的时间tQp即tMw = V+、；如果tMp < tQr则不更新tMw ；(c)如果输送机W不包含于公共路径集合P，并且逆向任务&的优先级比当前任务虬的优先级低，不判断处理；(5)取下一条逆向任务Qn+1，重复(3)，⑷步骤，判断是否需要更新当前任务Mi的等待时间tMw ；(6)所有的逆向任务循环处理完后，如果当前任务Mi的等待时间tMw为0，则当前任务Mi可以执行当前单步Tk，修改当前任务Mi的当前单步Tk的状态为等待发送指令& = 2，修改当前任务Mi的下一步单步Tk+1的状态为占位Sk+1 = 1，进入发送指令模块等待发送指令；步骤7，取下一条任务Mi+1，重复步骤2至步骤6进行调度处理；步骤8，待调度处理的任务M中的所有任务都调度处理完后，返回步骤1，重新初始化输送机的任务队列，进行下一轮调度处理。以下是对上述调度方法中所涉及的部分概念的解释说明1、任务单步状态根据调度需要，输送机任务单步状态分为未处理、占位、等待发送指令、指令已发送、单步完成，分别用0，1，2，3，4表示。2、多项任务公共路径多项任务还没有完成部分通过的公共输送机。在输送机任务执行过程中，随着单步任务的不断完成，多项任务公共路径在不断发生变化，任务每执行一步，都需要重新判断。3、任务进入公共路径的等本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机场货运物流系统的输送机任务调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（１）根据输送机任务的优先级，将输送机的任务排序；（２）将整条输送线的任务分解为每个输送机的单步任务；（３）根据单步任务在输送机上执行的步骤，定义任务的单步状态；（４）对于出入同时进行的任务，确定任务经过的公共路径，通过对低优先级任务通过公共路径的时间和高优先级任务到达公共路径的时间进行比较，判断低优先级的任务是否可以优先通过公共路径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷斌，宋宇博，柴获，马殷元，
申请(专利权)人：兰州交通大学，兰州正远科技有限公司，
类型：发明
国别省市：62