买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116719282B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310665466.2，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法是由付建林;张剑;郭沛佩;米雨阳;杨涵覃;谢家翔设计研发完成，并于2023-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法，具体为：首先，基于AGVAgent与节点Agent信息交互与决策的无碰路径规划，包括AGV基于节点拥挤度的路径选择以及行驶过程中的三类常见冲突的解决策略研究；其次，进行了路径规划与扰动响应策略下的集成调度混合仿真模型，针对扰动事件包括紧急插单、AGV故障和机床故障设计了重协商响应策略，实现了基于混合仿真模型，融入无碰路径规划和扰动响应策略的柔性生产车间机床与AGV的动态集成调度系统。本发明AGV间的碰撞次数被大幅降低，算法避碰性能良好；在设备故障和紧急插单时，整个系统的鲁棒性波动很小，系统响应扰动能力良好。

本发明授权一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑路径规划和扰动响应的车间集成动态调度方法，其特征在于，具体为： A、基于AGVAgent与节点Agent信息交互与决策的无碰路径规划； 当AGVAgent任务缓冲池中存在待执行搬运任务时，该任务被提交至路径规划模块，对比AGV与搬运任务的当前节点位置信息后，执行路径规划，即在进入节点Agent监测范围时，通过调用节点Agent接口交互信息，初步决策出AGV的下一行驶节点，并对其进行相向冲突与同一节点争夺冲突检测与解决，最终确定出一个无碰且距离最短的节点作为实际的下一行驶节点，AGV向下一行驶节点行驶，并在行驶过程中进行追赶冲突检测与解决，重复以上过程，直至到达目标节点； 1基于节点Agent与AGVAgent的交互作用规划AGV的最短无碰路径； 1节点拥挤度计算： 将系统中的每辆AGV视为一个蚂蚁Agent，携带信息素λ进入路网；对AGV的实时控制采用实时全局更新策略，根据每一时刻运输路网内所有AGV的位置更新各节点的拥挤度；在t时刻，运输路网内任意节点i,j处的拥挤度如下： 式中，K为t时刻运输路网内节点到达AGV集中的AGV数量；M为t时刻运输路网内节点预到达AGV集中的AGV数量；N为t时刻运输路网内节点出发AGV集中的AGV数量；分别为t时刻到达AGV集中的第k辆、预到达AGV集中的第m辆、出发AGV集中的第n辆AGV与节点间的直线距离；α、β、ε为重要程度系数，且α＞β＞ε； 2下一行驶节点选择： 当AGV到达新的节点位置i,j时，需要从众多节点中选择出下一行驶节点，反复选择，不断更新下一行驶节点直至到达目标节点位置，路径规划结束；设在节点i,j的下一行驶节点的集合为I',J'＝{i',j'|i'≠iorj'≠j}，其中表示第k辆AGV；节点i',j'处的拥挤度越高，AGV在此处发生冲突与碰撞的可能性越大，需要规避过于拥挤的节点，因此，按照节点状况，进一步从I',J'中划分出发生碰撞可能性低的节点形成的可行驶节点集合，记为allowedk；若说明没有合适的可行驶节点，停车等待；若则从中选择下一行驶节点； 引入拥挤度阈值q划分allowedk，若τi',j't＜q，则以i',j'为下一行驶节点发生碰撞的可能性小，不影响AGV系统的正常运行，i',j'∈allowedk；若τi',j't≥q，则以i',j'为下一行驶节点发生碰撞的可能性大，会影响系统的正常运行， 从allowedk中确定出的下一行驶节点需要满足发生碰撞可能性最小且路径最短两个条件，分别由待选节点的吸引程度和距离启发函数限制，吸引度即拥挤度阈值q与t时刻节点i',j'处拥挤度τi',j't的差值，吸引度计算公式如下： 路径最短需保证下一节点i',j'与AGV当前所在节点i,j以及目标点ex,ey两类距离的最短；因此，建立两类距离启发函数和分别表示AGV当前所在节点i,j与下一节点i',j'间的能见度和下一节点i',j'与目标点ex,ey间的能见度，两类距离启发函数计算公式如下： 故AGV向可行驶节点集合中的各节点转移的转移概率为： 其中，σ、δ、γ为吸引度与两类能见度的重要程度系数； 最终，选择节点转移概率最大的节点作为AGV的下一行驶节点； 2行驶过程中进行冲突检测与解决； 1常见碰撞与冲突类型 AGV在实际运行中的碰撞或死锁情况分为以下三种类型： ①相向冲突：同一时段两辆及以上数量的AGV从不同节点向同一路段相向而行或行至某一节点的AGV的下一行驶路段存在相向行驶AGV或停靠AGV的状况； ②同一节点争夺冲突：两辆及以上数量的AGV从不同节点、路段上出发或在某一节点位置争夺同一节点的行驶权情况； ③追赶冲突：某一路段上同向行驶的两辆AGV后者速度大于前者，或前者停在后者的必经之路上导致的同向追尾情况； 2冲突检测机制 AGV之间的冲突检测是通过节点Agent与AGVAgent间的信息交互实现的，针对不同的冲突类型，设置不同的检测方法如下： ①相向冲突：AGV在进入某一节点监测范围时，相应的AGVAgent由路径规划模块中的下一行驶节点决策子模块初步决策出自身的下一行驶节点，并将其提交至此刻到达的节点Agent；再由节点Agent遍历其预到达小车集与到达小车集，搜索其中是否存在本节点与该AGV下一步行驶节点间路段上的在行驶小车，若存在，则该车必定为相向冲突小车； ②同一节点争夺冲突：AGV在进入某一节点监测范围时，相应的AGVAgent由相向冲突检测与解决子模块确保下一行驶节点无相向冲突后，进入同一节点争夺冲突检测与解决子模块，该模块将AGV信息提交至下一行驶节点Agent，通过该节点Agent遍历其预到达小车集与到达小车集，搜索其中是否存在与本车争夺同一节点行驶权的冲突小车，存在依据由式6～7确定； 式中，为正在做同一节点争夺冲突判断的AGV行至下一行驶节点的预到达时间；为冲突小车行至下一行驶节点的预到达时间；r为节点的监测半径；vm为冲突小车的行驶速度；表示冲突小车此时占据冲突节点，表示冲突小车此时停车； ③追赶冲突：主通过AGVAgent自身的距离监测模块实现，实时监控同一路段上同向行驶两车间距离； 3冲突解决机制 ①相向冲突解决 a、从可行节点集合中剔除具有相向冲突的初步决策出的下一行驶节点，若剔除后该集合为空，进入步骤e，否则继续从集合中优选转移概率最高的节点作为新的下一行驶节点，进入步骤b； b、根据式8判断本车采取换路行驶策略较于原地等待策略的时间损失，若不存在时间损失，则直接以新决策出的行驶节点为下一行驶节点，执行步骤d判断，否则进入步骤c； 式中：tTn为本车从当前位置到达替换节点的时间；nTg为本车经替换节点到达目标节点的最短时间；tTo为本车从当前位置到达冲突节点的时间；oTg为本车由冲突节点到达目标节点的最短时间；wt为停车等待时间； c、换路行驶存在时间损失，根据AGV当前所在节点路况考虑原地停车、换边停车或强制换路策略，不同策略对应的路况依据如下： 原地停车：AGVAgent调用当前所在节点Agent的冲突小车一步预测接口，由其中封装函数预测冲突小车到达本节点后的下一步行驶节点，获得预测结果后，该AGV继续判断若预测节点不在本车当前所在路段方向，则判定冲突小车行驶至本节点后不会与本车相撞，实行原地停车等待策略； 换边停车：若预测节点在本车当前所在路段方向，判定冲突小车到达本车所在节点后相撞，则AGVAgent与当前所在节点Agent交互此刻节点附近是否存在空闲路段，若存在，AGV行驶至空闲路段停车等待，即换边停车； 强制换路：原地停车和换边停车均不满足时，则AGV必须换路，以步骤a中决策出的节点为下一行驶节点； d、若AGV换路了，则需要对新节点所在路段继续进行节点相向冲突检测，若依旧存在冲突，重复步骤a～c，否则AGV向新节点行驶； e、当前小车无路可换亦不可停车等待时，必定碰撞，此种情况需与冲突小车进行交互，使其倒退让路，由本车占据冲突路段的行使权； ②同一节点争夺冲突解决 同一节点争夺冲突由AGVAgent中的同一节点争夺冲突检测与解决模块识别与解除，检测到同一节点争夺冲突后，封装在该模块中的冲突解决策略通过比较本车与冲突车间的优先级实现，优先级高者获得冲突节点的行驶权，级别低的则换路，若不存在可换节点则停车等待；其中，优先级通过以下步骤确定： a、此刻或在上一行驶节点处具有相向冲突情况者，为避免与相向冲突车碰撞，应具有更高的优先级别； b、比较发生冲突的各辆AGV当前所在节点的拥挤度，拥挤度高者赋予更高的优先级别，以使其尽快驶离所在节点，降低节点拥挤程度； c、若当前所在节点拥挤度相同，则比较冲突节点对哪辆AGV的吸引程度更高，高者获得更高的优先级别； ③追赶冲突解决 当AGVAgent的距离监测模块检测到两车间距离小于安全距离时，追赶车则自行停车等待，当前方车行驶至两车间距离为安全距离时，追赶车才继续行驶； B、考虑扰动事件制定响应策略形成混合仿真模型； 这里的扰动事件包括紧急插单、AGV故障和机床故障； 1紧急插单 当紧急订单到达时，系统Agent根据订单信息生成对应工件Agent与工序Agent并将其状态登记为紧急，据此，工件Agent由生产过程子模型中的“订单进入”对象进入生产系统时，紧急工件被识别并被赋予最高优先级，使其优先协商；进入“协商”的合同网协商阶段时，紧急工序Agent在招标时将标书标识为紧急状态，AGV与机床Agent据此在计算投标内容时，将缓冲池中的所有未执行任务滞后，以最早开始搬运时间投标，中标后将紧急任务插入缓冲池中所有非紧急任务前方，使其被优先执行； 2AGV故障 AGV故障时，对故障AGV任务缓冲池中的所有任务进行重协商；此时缓冲池中的任务有两种状态：正在搬运与等待搬运，其中正在搬运又分为空载、负载两种情况；故障发生时，处于空载搬运与等待搬运状态的任务只需将对应工件Agent从生产过程子模型中的“等待与执行运输”模块中释放至“协商”中重协商搬运AGV与加工机床即可，工件位置未发生变化；负载搬运状态下由于工件正跟随AGV在路网中移动，当AGV故障时，被携带的工件则滞留在此刻离AGV最近的节点位置处，重协商时则以工件实际滞留位置计算距离信息； 无论缓冲池中任务处于何种状态，“等待与执行运输”模块将其释放后，都要流入“判断AGV故障”对象中，由该模块对需要重协商的工件分流，需要重协商的工件被返回至“协商”中重协商，否则流入加工模块中加工；此外，在所有任务重协商开始前，需将故障AGV任务缓冲池清空，同时还需将所有重协商工件的加工任务从其加工机床的任务缓冲池中删除，而后，故障AGV再以预估故障结束时间参与竞标； 3机床故障 机床故障时的响应策略为对故障机床任务缓冲池中的所有待执行任务进行重协商；此时缓冲池中的任务有四种状态：正在加工、缓冲站中等待加工、正在搬运、等待搬运；正在加工的工件不作重协商处理，等待故障结束时继续加工；缓冲站中等待加工与等待搬运状态下的任务则需分别从生产过程子模型的“加工缓冲”与“等待与执行运输”模块释放至“协商”中重协商搬运AGV与加工机床；正在搬运状态下的任务则只需为其重协商加工机床即可，获得新的加工机床位置后，由签约AGV的路径规划模块直接更改目的地为新位置即可； 从“加工缓冲”与“等待与执行运输”模块释放出的工件，分别流入“判断AGV故障”、“判断机床故障”对象中，由该模块对需要重协商的工件分流，需要重协商的工件被返回至“协商”中重协商，否则流入加工模块继续加工；同样地，在所有重协商任务开始前，需将故障机床任务缓冲池中所有待执行任务清空，同时还需将所有处于等待搬运阶段的重协商工件的搬运任务从其搬运AGV的任务缓冲池中删除；而后，故障机床以预估故障结束时间参与竞标，若存在正在加工工件，则以故障结束后该工件的预估结束加工时间参与竞标。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西南交通大学，其通讯地址为：610031 四川省成都市金牛区二环路北一段111号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。