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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明涉及基于路径冲突时间窗的单向环道多AGV优化调度方法，包括获取当前需要调度AGV和分拣机信息；采用双层实数编码分别对需要调度AGV对应的优先级和需要调度AGV所对应的分拣机序号进行编码，建立初始种群；计算每条染色体的适应度；根据染色体的适应度，采用模拟退火法进行个体进行选择；对选中的染色体进行交叉和变异操作产生新的染色体构建新的种群，判断迭代次数是否达到预设值，若达到预设值则执行下一步，否则计算新的种群中每个染色体的适应度；选择多次迭代中适应度最优的一条染色体，解码后输出。本发明采用路径时间窗的模型，以行驶总等待时间为优化目标，结合遗传算法，更加合理的进行AGV的调度。

主权项：1.基于路径冲突时间窗的单向环道多AGV优化调度方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：获取当前需要调度AGV和分拣机信息，包括需要调度AGVID，AGV位置，分拣机ID和分拣机位置；S2：采用双层实数编码分别对需要调度AGV对应的优先级和需要调度AGV所对应的分拣机序号进行编码，建立初始种群，具体过程如下：设有N个需要调度AGV，N个需要调度AGV对应N个优先级，给所以需要调度AGV分配随机一个优先级，并且所有需要调度AGV的优先级互不相同，将所有需要调度AGV的优先级和需要调度AGV所对应的分拣机序号采用实数编码则得到一个染色体；染色体长度为2N，其中，染色体的前N个基因表示需要调度AGV的优先级，后N个基因表示AGV对应的分拣机序号；对N个需要调度AGV重复分配优先级，使得每个需要调度AGV均遍历N个优先级，得到初始种群，设初始种群中有M条染色体；S3：计算每条染色体的适应度，具体过程如下：S31：判断在需要调度AGV之外，是否存在已出发AGV，并获取已出发AGV时间窗，若存在已出发AGV，则并执行S32；不存在已出发AGV则执行S36；S32：建立已出发AGV的最新时间窗；S33：随机选择一条染色体，计算该条染色体对应的需要调度AGV在单向环道中各个路段的时间窗；S34：计算当前染色体中最高优先级所对应的需要调度AGV与所有已出发AGV的最新时间窗是否存在冲突：若存在冲突，则更新当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗，并计算当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的等待时间；再次计算当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV与所有已出发AGV的最新时间窗是否存在冲突，若存在冲突，则再次更新当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗，并计算当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的等待时间，如此重复，直至当前最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV与所有已出发AGV的最新时间窗不存在冲突，则执行下一步；若不存在冲突，则执行下一步；S35：采用S34的方法更新当前染色体中次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV与所有已出发AGV的时间窗和最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗两者的冲突情况，并计算当前次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的等待时间，直至当前染色体中次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV与所有已出发AGV的时间窗和最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗两者不存在冲突；按照当前染色体中优先级由高到低的次序，依次计算下一个优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的时间窗与所有已出发AGV的时间窗的冲突情况，计算下一个优先级所对应的需要调度AGV的时间窗与比当前优先级高的所有优先级Ymax-u所对应的需要调度AGV的时间窗的冲突情况，并更新当前优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的时间窗直至当前染色体中所有优先级对应的需要调度AGV的时间窗互不冲突，且与所有已出发AGV的最新时间窗均不存在冲突，其中t＝2,3,4....,u＝0,1,2,...,t＞u；计算当前染色体中所有优先级对应的需要调度AGV的等待时间，并计算当前染色体中所有优先级对应的需要调度AGV的等待时间之和之后，执行S39；S36：随机选择一条染色体，获取当前染色体中最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗和次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的时间窗；判断次高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗与最高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的时间窗是否存在冲突：如果存在冲突，则采用S34的方法更新次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的时间窗，并采用S34的方法计算次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的等待时间；再次计算次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的时间窗与最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗是否存在冲突，若存在冲突，则再次采用S34的方法更新次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的时间窗，并再次采用S34的方法计算次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的等待时间，如此重复，直至当前次高优先级Ymax-1所对应的需要调度AGV的与最高优先级Ymax所对应的需要调度AGV的时间窗不存在冲突，则执行下一步；如果不存在冲突，则执行下一步；S37:按照当前染色体中优先级由高到低的次序，采用S36的方法获取当前染色体中下一优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的时间窗，判断当前优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的时间窗与比当前优先级Ymax-t高的所有优先级Ymax-u所对应的需要调度AGV的时间窗是否存在冲突，其中t＝2,3,4....,u＝0,1,2,...,t＞u：S38:如果存在冲突，则采用S34的方法更新当前优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的时间窗，并采用S34的方法计算当前优先级Ymax-t所对应的需要调度AGV的等待时间；如果不存在冲突，则判断当前优先级Ymax-t是否为当前染色体中的最后一个，如果是最后一个，则计算当前染色体Ymax-t中所有优先级对应的需要调度AGV的等待时间之和，并则执行下一步，如果不是最后一个，则返回S37；S39：将当前染色体中所有优先级对应的需要调度AGV的等待时间之和作为当前染色体的适应度；采用S31-S38的方法遍历所有染色体，则得到每条染色体中所有优先级对应的需要调度AGV的等待时间之和，即得到每条染色体的适应度；S4：根据染色体的适应度，采用模拟退火法进行个体进行选择；S5：对S4选中的染色体进行交叉和变异操作产生新的染色体，新的染色体加上S4中选中的染色体作为新的种群，判断迭代次数是否达到预设值，若达到预设值则执行下一步，否则返回S33计算新的种群中每个染色体的适应度；S6：选择多次迭代中适应度最小的一条染色体，将该染色体对应的需要调度AGV优先级和AGV对应的分拣机序号作为最优的调度方案，解码后输出。

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百度查询： 重庆大学 基于路径冲突时间窗的单向环道多AGV优化调度方法