基于时空网络的自动化集装箱码头自动化导引车路径规划
2020-08-06高一鹭胡志华
高一鹭,胡志华
(上海海事大学物流研究中心,上海201306)(*通信作者电子邮箱zhhu@shmtu.edu.cn)
0 引言
自动化导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)是自动化集装箱码头(Automated Container Terminal,ACT)水平运输的主要设备[1],承担岸边与堆场之间集装箱的搬运任务,与岸桥和场桥互相协调共同完成码头的装卸作业。AGV 路径是指搬运任务作业过程中,AGV 从任务起点(Origin,O)到终点(Destination,D)的行驶轨迹,而ACT 连续作业下,多辆AGV同时共享道路网络并行完成大量装卸任务,因此AGV 行驶轨迹可能发生交叉或重叠从而导致AGV 发生碰撞、拥堵等冲突问题。AGV 路径冲突若处理不当,则导致AGV 单次作业时间延长,作业成本增加,同时增加岸桥或场桥的等待时间,延长ACT 整体装卸时间,从而降低其运作效率并大幅度增加码头作业成本。因此考虑冲突规避的多AGV 路径规划是ACT 运作管理的关键问题,相关的模型与算法研究为码头的运营和管理提供重要的理论依据[2-4]。
冲突规避的AGV 路径规划问题已成为当前研究的重点。Lyu 等[5]将带时间窗的Dijkstra 算法嵌入遗传算法中,搜索最短路径同时检测多车辆的碰撞情况;Fazlollahtabar等[6]建立混合整数规划模型并提出两阶段优化方法(搜索解空间和寻找最优解)来规避AGV 之间的冲突;Nishi 等[7]提出动态环境中双向AGV 系统调度和路径冲突规避的Petri网分解方法,整个Petri 网分解为任务子网和AGV 子网并在AGV 子网中嵌入避免死锁的方法;Miyamoto 等[8]建立混合整数规划模型,并提出局部随机搜索方法求解容量限制的AGV 系统调度和冲突规避的路径规划问题。以上研究同时考虑AGV 路径规划以及任务调度问题,通过调整AGV 任务作业序列以规避路径冲突。……
