基于時間窗的拖掛式多AGV系統(tǒng)動態(tài)路徑優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2022-12-18 14:16
隨著“中國制造2025”計(jì)劃的提出,越來越多的制造企業(yè)致力于實(shí)現(xiàn)制造過程的自動化和智能化。生產(chǎn)的自動化離不開物料的自動配送,自動導(dǎo)引運(yùn)輸車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)系統(tǒng)正在逐漸取代人力和傳送帶等傳統(tǒng)配送方式。隨著多品種小批量訂單的日益增加,單AGV運(yùn)送系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)需要,多AGV系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)信息化等方面表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。目前,國內(nèi)已經(jīng)基本掌握AGV的模塊化生產(chǎn)制造技術(shù),但對于多AGV系統(tǒng)在運(yùn)行中的任務(wù)調(diào)度和路徑規(guī)劃還沒有形成完整體系。AGV系統(tǒng)的采購成本較高,使用不合理就會帶來巨大浪費(fèi),特別是在不同的調(diào)度和規(guī)劃方案下,其運(yùn)輸效率和使用成本也會出現(xiàn)很大差異。因此,多AGV系統(tǒng)的路徑優(yōu)化問題已成為企業(yè)和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文研究的是拖掛式多AGV系統(tǒng)的動態(tài)路徑規(guī)劃問題。首先,在研究國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對比分析了不同多AGV系統(tǒng)的沖突類型、常用規(guī)劃算法以及任務(wù)調(diào)度方式。通過對不同算法的比較,最終選擇Dijkstra算法作為單車路徑規(guī)劃算法;其次,以總行駛路徑最短為目標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型,提出基于時間窗的多AGV無碰撞路徑規(guī)劃的一般求解算法。...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景、目的和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 多AGV系統(tǒng)分析及路徑優(yōu)化算法的對比研究
2.1 多AGV系統(tǒng)的描述
2.1.1 多AGV系統(tǒng)的組成及分類
2.1.2 多AGV系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.2 多AGV系統(tǒng)沖突類型及解決方式分析
2.2.1 多AGV系統(tǒng)的沖突類型
2.2.2 多AGV系統(tǒng)沖突的解決方式
2.3 多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化算法的比較
2.3.1 Dijkstra算法
2.3.2 A*算法
2.3.3 遺傳算法
2.3.4 不同路徑最優(yōu)算法選擇的對比分析
2.4 多AGV系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)研究
2.4.1 任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)的分類
2.4.2 任務(wù)調(diào)度的分配方案
2.4.3 任務(wù)調(diào)度的原則及方法
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)時間窗的拖掛式多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.1 多AGV系統(tǒng)調(diào)度數(shù)學(xué)模型的建立
3.1.1 模型的假設(shè)
3.1.2 基本參數(shù)的定義
3.1.3 數(shù)學(xué)模型的建立
3.2 基于路徑時間窗的多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法研究
3.2.1 時間窗模型的描述
3.2.2 不同路徑情況下的時間窗算法
3.2.3 時間窗的沖突檢測及解決方式
3.2.4 基于時間窗多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)
3.3 基于改進(jìn)時間窗的多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)及仿真
3.3.1 基于路徑時間窗的路徑規(guī)劃算法存在的問題
3.3.2 路徑繁忙因子的確定
3.3.3 節(jié)點(diǎn)的時間窗計(jì)算
3.3.4 基于改進(jìn)時間窗的多AGV路徑規(guī)劃算法流程
3.4 基于改進(jìn)時間窗的多AGV路徑規(guī)劃算法的仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 C企業(yè)車間拖掛式多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化應(yīng)用實(shí)例
4.1 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間概況
4.1.1 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間分區(qū)及平面布局
4.1.2 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間AGV配送系統(tǒng)的運(yùn)作流程
4.1.3 AGV配送系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀及問題分析
4.2 拖掛式多AGV路徑規(guī)劃的實(shí)例應(yīng)用
4.2.1 AGV系統(tǒng)的運(yùn)行路線及配送任務(wù)
4.2.2 AGV系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置
4.2.3 基于節(jié)點(diǎn)時間窗的多AGV路徑優(yōu)化
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在校期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)時間窗的泊車系統(tǒng)路徑規(guī)劃研究[J]. 朱龍彪,王輝,王景良,邵小江,朱志慧. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]AGV:物流新經(jīng)濟(jì)中的機(jī)器力量[J]. 機(jī)器人產(chǎn)業(yè). 2017(02)
[3]時間窗約束下的AGV動態(tài)路徑規(guī)劃[J]. 張崢煒,陳波,陳衛(wèi)東. 微型電腦應(yīng)用. 2016(11)
[4]多AGV系統(tǒng)的動態(tài)路徑規(guī)劃算法[J]. 藍(lán)志坤,藍(lán)志環(huán). 公路交通科技. 2012(10)
[5]基于改進(jìn)A*算法的室內(nèi)移動機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 王殿君. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(08)
[6]一種基于時間窗的自動導(dǎo)引車動態(tài)路徑規(guī)劃方法[J]. 胡彬,王冰,王春香,楊明. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]AGV自主導(dǎo)引機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 吳雄喜. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2012(03)
[8]基于改進(jìn)時間窗的AGVs避碰路徑規(guī)劃[J]. 喬巖,錢曉明,樓佩煌. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(12)
[9]基于A*算法的AGV路徑規(guī)劃的研究[J]. 謝輝輝,胡江,班玉榮. 制造業(yè)自動化. 2011(03)
[10]基于時間窗的自動導(dǎo)引車無碰撞路徑規(guī)劃[J]. 賀麗娜,樓佩煌,錢曉明,劉冉. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(12)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)蟻群算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題研究[D]. 黃廈.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于MAS的多AGV自主控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 王輝.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]AGV在自動化物流系統(tǒng)中應(yīng)用的規(guī)劃研究[D]. 郭娜娜.西安科技大學(xué) 2010
[4]基于改進(jìn)兩階段控制策略的AGV路徑優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]多AGV的自動化物流系統(tǒng)動態(tài)路徑規(guī)劃的研究[D]. 藍(lán)志坤.吉林大學(xué) 2005
本文編號:3722203
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景、目的和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 多AGV系統(tǒng)分析及路徑優(yōu)化算法的對比研究
2.1 多AGV系統(tǒng)的描述
2.1.1 多AGV系統(tǒng)的組成及分類
2.1.2 多AGV系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.2 多AGV系統(tǒng)沖突類型及解決方式分析
2.2.1 多AGV系統(tǒng)的沖突類型
2.2.2 多AGV系統(tǒng)沖突的解決方式
2.3 多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化算法的比較
2.3.1 Dijkstra算法
2.3.2 A*算法
2.3.3 遺傳算法
2.3.4 不同路徑最優(yōu)算法選擇的對比分析
2.4 多AGV系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)研究
2.4.1 任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)的分類
2.4.2 任務(wù)調(diào)度的分配方案
2.4.3 任務(wù)調(diào)度的原則及方法
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)時間窗的拖掛式多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
3.1 多AGV系統(tǒng)調(diào)度數(shù)學(xué)模型的建立
3.1.1 模型的假設(shè)
3.1.2 基本參數(shù)的定義
3.1.3 數(shù)學(xué)模型的建立
3.2 基于路徑時間窗的多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法研究
3.2.1 時間窗模型的描述
3.2.2 不同路徑情況下的時間窗算法
3.2.3 時間窗的沖突檢測及解決方式
3.2.4 基于時間窗多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)
3.3 基于改進(jìn)時間窗的多AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)及仿真
3.3.1 基于路徑時間窗的路徑規(guī)劃算法存在的問題
3.3.2 路徑繁忙因子的確定
3.3.3 節(jié)點(diǎn)的時間窗計(jì)算
3.3.4 基于改進(jìn)時間窗的多AGV路徑規(guī)劃算法流程
3.4 基于改進(jìn)時間窗的多AGV路徑規(guī)劃算法的仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 C企業(yè)車間拖掛式多AGV系統(tǒng)路徑優(yōu)化應(yīng)用實(shí)例
4.1 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間概況
4.1.1 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間分區(qū)及平面布局
4.1.2 C企業(yè)OSIS生產(chǎn)車間AGV配送系統(tǒng)的運(yùn)作流程
4.1.3 AGV配送系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀及問題分析
4.2 拖掛式多AGV路徑規(guī)劃的實(shí)例應(yīng)用
4.2.1 AGV系統(tǒng)的運(yùn)行路線及配送任務(wù)
4.2.2 AGV系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置
4.2.3 基于節(jié)點(diǎn)時間窗的多AGV路徑優(yōu)化
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在校期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動態(tài)時間窗的泊車系統(tǒng)路徑規(guī)劃研究[J]. 朱龍彪,王輝,王景良,邵小江,朱志慧. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]AGV:物流新經(jīng)濟(jì)中的機(jī)器力量[J]. 機(jī)器人產(chǎn)業(yè). 2017(02)
[3]時間窗約束下的AGV動態(tài)路徑規(guī)劃[J]. 張崢煒,陳波,陳衛(wèi)東. 微型電腦應(yīng)用. 2016(11)
[4]多AGV系統(tǒng)的動態(tài)路徑規(guī)劃算法[J]. 藍(lán)志坤,藍(lán)志環(huán). 公路交通科技. 2012(10)
[5]基于改進(jìn)A*算法的室內(nèi)移動機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 王殿君. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(08)
[6]一種基于時間窗的自動導(dǎo)引車動態(tài)路徑規(guī)劃方法[J]. 胡彬,王冰,王春香,楊明. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]AGV自主導(dǎo)引機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 吳雄喜. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2012(03)
[8]基于改進(jìn)時間窗的AGVs避碰路徑規(guī)劃[J]. 喬巖,錢曉明,樓佩煌. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2012(12)
[9]基于A*算法的AGV路徑規(guī)劃的研究[J]. 謝輝輝,胡江,班玉榮. 制造業(yè)自動化. 2011(03)
[10]基于時間窗的自動導(dǎo)引車無碰撞路徑規(guī)劃[J]. 賀麗娜,樓佩煌,錢曉明,劉冉. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(12)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)蟻群算法的柔性作業(yè)車間調(diào)度問題研究[D]. 黃廈.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于MAS的多AGV自主控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 王輝.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]AGV在自動化物流系統(tǒng)中應(yīng)用的規(guī)劃研究[D]. 郭娜娜.西安科技大學(xué) 2010
[4]基于改進(jìn)兩階段控制策略的AGV路徑優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]多AGV的自動化物流系統(tǒng)動態(tài)路徑規(guī)劃的研究[D]. 藍(lán)志坤.吉林大學(xué) 2005
本文編號:3722203
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