多搬运任务下考虑碰撞避免的AGV路径规划

作     者：张艳菊 吴俊 程锦倩 陈泽荣 Zhang Yanju;Wu Jun;Cheng Jinqian;Chen Zerong

作者机构：辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学管理科学与工程研究院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学现代企业制度创新研究中心辽宁葫芦岛125105 

基　　金：辽宁省社会科学规划基金资助项目(L22BJY034) 辽宁工程技术大学2023年度校社科揭榜挂帅项目(23-A018) 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      码：1462-1469页

摘      要：为提升自动导引小车在“货到人”仓库中的运行效率,针对AGV-托盘任务分配、单AGV路径规划及多AGV碰撞避免三个子问题的研究,以最小化AGV行驶距离为目标构建数学模型。首先,根据AGV与托盘的双边匹配问题特点设计改进的匈牙利算法求解匹配结果。其次,提出一种二维编码机制的改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA),采用一种局部搜索算子代替原变异操作,在提高算法搜索性能的基础上使其成功应用于单AGV路径规划问题。然后,利用时空数据设计一种三维网格冲突检测方法,并根据商品SKU数量设定AGV的优先级以降低多AGV执行任务时的碰撞概率。最后,在32 m×22 m的仓库中针对不考虑碰撞与考虑碰撞两种情形进行AGV路径优化分析,给出合理的行驶距离和碰撞次数。IGA与标准遗传算法的对比结果显示,IGA能够在合理的时间内获得更高质量的解,行驶距离减少约1.74%,算法求解时间缩短约37.07%。此外,针对AGV数量灵敏度分析,在不同目标托盘规模下测试不同数量的AGV对行驶距离和碰撞次数的影响,发现14~16台AGV数量是最佳配置,验证了模型的可行性和算法的有效性。

主 题 词：智能仓库 AGV路径规划 碰撞避免 双边匹配 改进的遗传算法 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19734/j.issn.1001-3695.2023.09.0426

馆 藏 号：203127747...