【摘要】：自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV)的有效路徑規(guī)劃對(duì)于智能倉庫、無人碼頭和自動(dòng)化工廠等工業(yè)場(chǎng)景具有重要意義。近年來,尤其隨著電子商務(wù)的發(fā)展,網(wǎng)上購(gòu)物越來越受歡迎。為了加速消費(fèi)者的遞送過程,物流中心需要智能地對(duì)包裹進(jìn)行高效的分揀和運(yùn)輸,這需要使用智能的AGV而不是傳統(tǒng)的人工和傳送帶來實(shí)現(xiàn)。由于物流分揀中心每天有成千上萬件包裹需要分揀和運(yùn)輸,為了提升分揀效率,人們已經(jīng)開始研究在給定的時(shí)間內(nèi)多AGV運(yùn)輸盡可能多的包裹。然而,當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)AGV在相同時(shí)間通過相同區(qū)域時(shí)會(huì)造成死鎖和沖突。本文研究物流中心多AGV自動(dòng)分揀無沖突和死鎖的路徑規(guī)劃及調(diào)度問題。針對(duì)實(shí)際場(chǎng)景的布局,本文的目標(biāo)是使用盡可能少的AGV并且使得系統(tǒng)運(yùn)行期間分揀吞吐量最大。為了解決物流中心多AGV無沖突和無死鎖路徑規(guī)劃的問題,本文主要完成了以下幾方面的工作:本文首先分析和總結(jié)了現(xiàn)有多AGV路徑規(guī)劃方法的優(yōu)缺點(diǎn),并在現(xiàn)有多AGV路徑規(guī)劃的研究基礎(chǔ)上,對(duì)物流分揀中心場(chǎng)地布局的特征進(jìn)行調(diào)研。基于圖論模型將場(chǎng)地布局抽象成無向圖,在無向圖的理論上本文對(duì)多AGV自動(dòng)分揀系統(tǒng)路徑規(guī)劃問題做了詳細(xì)的描述。本文主要研究了以完工時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)的無沖突和無死鎖多AGV的路徑規(guī)劃,其中完工時(shí)間是指所有AGV完成一次傳送的最大時(shí)間。針對(duì)少量AGV無沖突路徑規(guī)劃的問題,本文提出了啟發(fā)式搜索算法和協(xié)調(diào)算法,AGV通過啟發(fā)式算法可以快速地估計(jì)最短路徑的方向。當(dāng)多個(gè)AGV搜索路徑時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖突,本文通過使用協(xié)調(diào)算法讓AGV等待和轉(zhuǎn)彎的策略來避免與其他AGV的路徑?jīng)_突。針對(duì)大量AGV和場(chǎng)景復(fù)雜的無沖突路徑規(guī)劃問題,本文首先提出候選路徑生成算法為每個(gè)AGV規(guī)劃出多條路徑,其次根據(jù)最優(yōu)路徑組合選擇算法選出一組路徑,此組路徑組合使得沖突和死鎖最少。然后本文將安排時(shí)間劃分為時(shí)間片對(duì)動(dòng)態(tài)改變的AGV路徑構(gòu)造出一個(gè)面向資源的著色時(shí)間Petri網(wǎng)(CROTPN)模型,并基于該模型對(duì)各種沖突和死鎖進(jìn)行了分析和求解,譬如節(jié)點(diǎn)沖突、圈、圈鏈、互動(dòng)圈鏈和環(huán)等。通過時(shí)間片控制策略,各種沖突和死鎖都可以被有效的避免。本文使用CPNtools工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示基于CROTPN模型的方法可以實(shí)現(xiàn)使用更少的AGV完成更多的運(yùn)輸任務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP23;O221

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 常忠;126系統(tǒng)用戶號(hào)死鎖故障的探討[J];天津通信技術(shù);1994年03期

2 劉映雪;Ada任務(wù)死鎖動(dòng)態(tài)檢測(cè)工具[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);1988年04期

3 何炎祥;;分布式OS中處理死鎖兩種方法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;1988年10期

4 吳X;戴菡;周競(jìng)揚(yáng);陸桑璐;陳道蓄;謝立;;分布式死鎖檢測(cè)算法中偽死鎖率的研究和改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2005年06期

5 葉蓉,陳莘萌;k元n-立方體網(wǎng)絡(luò)的死鎖特征剖析[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2002年02期

6 孟章榮;死鎖的解法[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);1990年01期

7 郝克剛,葉祖堯;分布式程序中固有死鎖的檢測(cè)[J];西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1984年04期

8 鄢勇,劉鍵;一種新的分布式死鎖探測(cè)與解除方法[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1990年01期

9 馮彥翔;陳澤賓;張為元;;基于變遷覆蓋的柔性制造系統(tǒng)的魯棒死鎖控制策略[J];咸陽師范學(xué)院學(xué)報(bào);2019年06期

10 舒英;網(wǎng)上多用戶程序編制中死鎖及死鎖的處理[J];重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1998年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 齊進(jìn);張家明;周伯鑫;徐南榮;;嵌套事務(wù)中不可補(bǔ)償死鎖的兩種處理方法[A];數(shù)據(jù)庫研究進(jìn)展97——第十四屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];1997年

2 白哥樂;楊朝紅;王雅文;;多線程死鎖靜態(tài)檢測(cè)方法研究[A];第十四屆全國(guó)容錯(cuò)計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議(CFTC'2011)論文集[C];2011年

3 王商武;張長(zhǎng)水;韓曾晉;;FMS運(yùn)行中死鎖的預(yù)測(cè)和避免[A];1993中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

4 衛(wèi)朝陽;;關(guān)于加油站零售管理系統(tǒng)的建設(shè)[A];第二十屆中國(guó)（天津）'2006IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 彭成寶;呂新宇;張霞;;OpenBASE事務(wù)管理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十五屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1998年

6 岳昊;;具有多資源需求和柔性加工路徑的順序資源分配系統(tǒng)Petri網(wǎng)模型的死鎖結(jié)構(gòu)特征[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

7 羅鑫;肖卓明;李喬儒;;采編系統(tǒng)的性能調(diào)優(yōu)[A];中國(guó)新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 人民銀行吉林市中心支行科技處 劉志明;解決Sybase數(shù)據(jù)庫死鎖的方法[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 黃忠華;自動(dòng)制造系統(tǒng)中的無死鎖調(diào)度與控制[D];上海交通大學(xué);2007年

2 劉苗;柔性制造系統(tǒng)活性分析與死鎖控制[D];西安電子科技大學(xué);2015年

3 何善君;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的建模及其若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];廈門大學(xué);2008年

4 肖海寧;基于UGNL的AGV系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與控制方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

5 胡文敏;基于二維Mesh網(wǎng)絡(luò)的片上組播通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

6 朱森;資源分配系統(tǒng)死鎖控制及其應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

7 莫太平;制造執(zhí)行系統(tǒng)的建模與調(diào)度問題研究及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 向昭宇;基于顏色資源導(dǎo)向型佩特里網(wǎng)自動(dòng)導(dǎo)航車調(diào)度系統(tǒng)防死鎖方法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2019年

2 孫三魁;物流中心基于CROTPN的多AGV無沖突和無死鎖路徑規(guī)劃的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

3 王升升;基于Petri網(wǎng)對(duì)含有不可控/不可觀事件的自動(dòng)制造系統(tǒng)的死鎖控制研究[D];西安電子科技大學(xué);2019年

4 何文龍;基于Petri網(wǎng)分解技術(shù)的死鎖分析與控制[D];西安電子科技大學(xué);2018年

5 賀勤勤;面向資源的有色Petri網(wǎng)模型控制研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

6 齊鵬;基于未來鎖集的死鎖規(guī)避技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 汪勝;并發(fā)程序中的潛在死鎖檢測(cè)與調(diào)試[D];華中科技大學(xué);2016年

8 夏海斌;一類柔性制造系統(tǒng)的死鎖研究與分析[D];西安電子科技大學(xué);2005年

9 翁?hào)|良;基于二型模糊邏輯的死鎖與數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)方法研究[D];蘇州大學(xué);2012年

10 臧麗娜;基于死鎖的并發(fā)類單元測(cè)試用例自動(dòng)生成研究[D];北京化工大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：2699736