AGV调度方法、终端及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及仓储物流管理技术领域，特别是涉及一种AGV调度方法、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，意即"自动导引运输车"，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。现有仓储物流运输系统中，可能涉及多个AGV同时进行调度的情形。在密集场景下的仓储物流多AGV调度时，常出现多个AGV同时出现在同一个位置的冲突问题。例如，图1所示的拓扑地图中，AGV小车A的初始路径为(2,3,4)，AGV小车B的初始路径为(4,3,2,5)，两车在第二个节拍存在冲突。在两车存在冲突的情况下，AGV只能通过原地等待来避免冲突，上述场景无法求解。

发明内容

本申请的目的在于提供一种AGV调度方法、终端及计算机可读存储介质，通过着色ROPN模型求解AGV调度路线，丰富了AGV的调度策略，解决了AGV调度冲突时无法求解的问题。

为达到上述目的：

第一方面，本申请实施例提供了一种AGV调度方法，包括以下步骤：

S201.根据AGV调度的拓扑地图构建着色ROPN模型，并确定所述着色ROPN模型的初始状态和目标状态；

S202.根据所述初始状态和所述目标状态对所述着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁迭代求解可达树；

S203.输出所述AGV由所述初始状态至所述目标状态的AGV目标调度路线。

可选地，所述S201步骤，包括：

根据AGV调度的拓扑地图中同一批次下的多辆AGV的起点、终点以及调度路线构建所述着色ROPN模型，包括初始状态下的着色ROPN模型和目标状态下的着色ROPN模型，所述初始状态下的着色ROPN模型对应同一批次下所述多辆AGV位于起点的拓扑地图，所述目标状态下的着色ROPN模型对应同一批次下所述多辆AGV位于终点的拓扑地图。

可选地，所述方法，还包括：

所述多辆AGV的调度路线存在冲突。

可选地，所述S202步骤之前，还包括：

筛选出所述着色ROPN模型中满足所述预设触发条件的变迁。

可选地，所述预设触发条件为M(p)≥W(p,t)，其中，M(p)表示P库所的资源数量，W(p,t)表示由P库所至t变迁的权重。

可选地，所述S202步骤，包括：

S401.选取满足所述预设触发条件的变迁求解可达树；

S402.根据可达树求解结果更新所述着色ROPN模型的状态为第一状态；

S403.根据所述第一状态下满足所述预设触发条件的变迁求解可达树；

S404.重复执行所述S401步骤至S403步骤，直至所述着色ROPN模型的状态为目标状态。

可选地，所述S203步骤，包括：

输出所述AGV由所述初始状态至所述目标状态的目标调度路线，所述目标调度路线包括前进动作、停留动作、回退动作中至少一项。

可选地，所述S203步骤之后，还包括：

根据所述调度路线对所述AGV执行调度指令。

第二方面，本申请实施例提供一种终端，包括：处理器和存储有计算机程序的存储器，在所述处理器运行所述计算机程序时，实现上述AGV调度方法的步骤。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述AGV调度方法的步骤。

本申请实施例提供的AGV调度方法、终端及计算机可读存储介质，AGV调度方法，包括以下步骤：根据AGV调度的拓扑地图构建着色ROPN模型，并确定着色ROPN模型的初始状态和目标状态；根据初始状态和目标状态对着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁迭代求解可达树；输出AGV由初始状态至目标状态的目标调度路线。本申请通过着色ROPN模型求解AGV调度路线，丰富了AGV的调度策略，解决了AGV调度冲突时无法求解的问题。

附图说明

图1为现有技术中多AGV调度的拓扑地图；

图2为本发明实施例提供的AGV调度方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的初始状态下着色ROPN模型的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的目标状态下着色ROPN模型的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时"或"当……时"或"响应于确定"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S101、S102等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S102后执行S101等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。

图2为本发明实施例提供的AGV调度方法的流程示意图。如图2所示，为本申请实施例提供的一种AGV调度方法，包括以下步骤：

步骤S201：根据AGV调度的拓扑地图构建着色ROPN模型，并确定着色ROPN模型的初始状态和目标状态。

可选地，根据AGV调度的拓扑地图中同一批次下的多辆AGV的起点、终点以及调度路线构建着色ROPN模型，包括初始状态下的着色ROPN模型和目标状态下的着色ROPN模型，初始状态下的着色ROPN模型对应同一批次下多辆AGV位于起点的拓扑地图，目标状态下的着色ROPN模型对应同一批次下多辆AGV位于终点的拓扑地图。

可选地，多辆AGV的调度路线存在冲突。

如图3所示，构建初始状态下着色ROPN模型如下：

N＝(P,T,F,W,M)

P＝{P1,P2,P3,P4,P5}

T＝{t12,t21,t52,t25,t23,t32,t43,t34}

F＝{(P1,t12),(t12,P2),(t21,P1),…}

W(P1,t12)＝W(t12,P2)＝…＝1

M

目标状态下的着色ROPN模型

M

需要说明的是，Petri网(Petri Net，简写为PN)是一种多用于离散事件建模与分析的技术。Petri网是一种强大的图形化建模工具，既能刻画系统结构又能描述系统运行。Petri网可被描述为二元有向图，主要包括面向过程的Petri网(Process-Oriented PetriNet,POPN)与面向资源的Petri网(Resource-Oriented Petri Net,ROPN)，其中ROPN模型相对于POPN模型规模更小，可以更加有效地分析离散事件系统的死锁、活性等方面问题，相对来说更接近对应实际工业应用。

如图1所示，显示了在同一批次下的AGV小车A(简称A车)与AGV小车B(简称B车)的起点、终点以及调度路线。基于同一批次中A车和B车的起点、终点以及调度路线，构建着色ROPN模型。图3和图4分别为初始状态下的着色ROPN模型和目标状态下的着色ROPN模型。其中，A车对应灰点，B车对应黑点。当然，在实际实施时，也可根据AGV的数量分别设置其他颜色。图1中A车的初始位置为2号，A车的目标位置为4号；B车的初始位置为4号，B车的目标位置为5号。相应地，如图3所示，在着色ROPN模型中设定初始状态，即灰点(A车)位于P2库所，黑点(B车)位于P4库所，可记为M

步骤S202：根据初始状态和目标状态对着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁迭代求解可达树。

可选地，S202步骤之前，筛选出着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁。预设触发条件可为M(p)≥W(p,t)，其中，M(p)表示P库所的资源数量，W(p,t)表示由P库所至t变迁的权重。

本实施例中，找到着色ROPN模型中所有变迁以及其前置节点和后置节点：

找到所有变迁的前置节点，·t12＝{p1}，·t21＝{p2}，·t23＝{p2}，…

找到所有变迁的后置节点，t12·＝{p2}，t21·＝{p1}，t23·＝{p3}，…

根据预设触发条件判断哪些变迁可触发，预设触发条件可为M(p)≥W(p,t)，其中，M(p)表示P库所的资源数量，W(p,t)表示由P库所至t变迁的权重，例如：M

本实施例中，根据M(p)≥W(p,t)找到可触发的变迁，例如M0(P4)＝1＝W(P4,t43)＝1，变迁t43可触发。依次得到M0状态下可触发的变迁集合{t21,t43,t25}。

然后从可触发的变迁中选择一个可触发的变迁进行触发。例如，如触发t21：M

可选地，根据初始状态和目标状态对着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁迭代求解可达树，具体包括以下步骤：

步骤S401.选取满足预设触发条件的变迁求解可达树；

步骤S402.根据可达树求解结果更新着色ROPN模型的状态为第一状态；

步骤S403.根据第一状态下满足预设触发条件的变迁求解可达树；

步骤S404.重复执行S401步骤至S403步骤，直至着色ROPN模型的状态为目标状态。

本实施例中，从可触发变迁集合中选择第一个变迁执行，例如t21，触发t21可得：

M

触发后得到状态M

循环执行步骤S401至S403，直至着色ROPN模型的系统状态达到M

步骤S203：输出AGV由初始状态至目标状态的目标调度路线。

本实施例中，着色ROPN模型的系统状态达到M

可选地，输出AGV由初始状态至目标状态的目标调度路线，目标调度路线包括前进动作、停留动作、回退动作中至少一项。

由A车、B车的目标调度路线分别为(2,3,2,1,2,3,4)、(4,4,3,2,5)可知，A车的目标调度路线包括前进动作及后退动作，B车的目标调度路线包括停留动作及前进动作，如此调度A车和B车可有效避免A车和B车在调度过程中出现冲突的问题。

可选地，输出目标调度路线之后，可根据调度路线对AGV执行调度指令。

本发明的AGV调度方法通过设计一种基于ROPN状态转移的调度方法，引入着色ROPN模型，遇到多AGV冲突时，可触发前进、停留、回退等策略，扩展了现有技术中多AGV冲突问题的解决方向案。

综上，上述实施例提供的AGV调度方法中，根据AGV调度的拓扑地图构建着色ROPN模型，并确定着色ROPN模型的初始状态和目标状态；根据初始状态和目标状态对着色ROPN模型中满足预设触发条件的变迁迭代求解可达树；输出AGV由初始状态至目标状态的目标调度路线。本申请通过着色ROPN模型求解AGV调度路线，丰富了AGV的调度策略，解决了AGV调度冲突时无法求解的问题。

基于前述实施例相同的发明构思，本发明实施例提供了一种终端，如图5所示，该装置包括：处理器310和存储有计算机程序的存储器311；其中，图5中示意的处理器310并非用于指代处理器310的个数为一个，而是仅用于指代处理器310相对其他器件的位置关系，在实际应用中，处理器310的个数可以为一个或多个；同样，图5中示意的存储器311也是同样的含义，即仅用于指代存储器311相对其他器件的位置关系，在实际应用中，存储器311的个数可以为一个或多个。在所述处理器310运行所述计算机程序时，实现应用于上述装置的所述AGV调度方法。

该装置还可包括：至少一个网络接口312。该装置中的各个组件通过总线系统313耦合在一起。可理解，总线系统313用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统313除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统313。

其中，存储器311可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器311旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器311用于存储各种类型的数据以支持该装置的操作。这些数据的示例包括：用于在该装置上操作的任何计算机程序，如操作系统和应用程序；联系人数据；电话簿数据；消息；图片；视频等。其中，操作系统包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序，例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。这里，实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。

基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、快闪存储器(FlashMemory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机存储介质中存储的计算机程序被处理器运行时，实现应用于上述装置的所述AGV调度方法。所述计算机程序被处理器执行时实现的具体步骤流程请参考图1-3所示实施例的描述，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。