一种针对自动化码头AGV拥堵冲突的动态路径优化策略

宋 宇

上海国际港务(集团)股份有限公司尚东集装箱码头分公司

1 引言

码头装卸体系主要由岸边作业、水平运输、堆场装卸3部分组成，继堆场作业实现自动化后，越来越多的码头水平运输系统采用自动化技术。与堆场装卸自动化相比，水平运输系统的自动化需要规划合理的行走路径，多设备环境下需解决冲突的交通控制问题、高效装卸任务调度问题，实现高可靠性、高精度装卸设备的自动化运行。

随着参与作业的AGV数量的不断增加，受其水平运输设备性能、作业环境、水平运输系统行驶区域布局等因素的影响，AGV作业过程中更容易发生路径冲突及死锁等问题，影响码头水平运输系统的效率。在实际生产过程中，AGV在同方向行驶时，由于AGV行驶速度的不同(空车、重车、极重车)，有时会导致多台AGV同时到达上下档路口，或者同时到达进出中转箱堆存的悬臂箱区通道路口，而发生等待冲突。

国内外专家学者在对AGV路径规划的问题上开展了大量的专题研究，开发出了一系列优化模型和算法。如通过将AGV路径规划与装卸船集装箱的AGV服务时间矩阵相结合进行数学建模，并通过遗传算法求解匹配所调度的AGV及所选择的行驶路径，从而在满足服务时间的基础上避免了交通冲突的发生，但当AGV的种群规模较大时，这种算法求解的时间较长，时实性较差[1]。通过考虑整个集装箱装卸生产过程，求解一组混合整数线性规划问题，建立一种自动化集装箱码头自由范围形式的AGV路径规划策略，可避免AGV在运行过程中发生冲突的情况，降低整个任务的执行时间[2]。……