[发明专利]使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备

说明书

本公开涉及使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备。描述了一种为一个或多个自动车辆协调路径规划的方法，包括：向在线路径规划器查询一个或多个自动车辆中的每一个自动车辆的至少一个可执行任务的可能解决方案；检查查询的结果；判定每一车辆的经协调路径规划；以及将经协调路径规划传送给交通管理器，其中交通管理器确保一个或多个自动车辆根据经协调路径规划来执行每个可执行任务。

本申请是国际申请日为2012年4月10日，于2013年10月11日进入中国国家阶段的中国申请号为201280018127.5的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明公开的实施例通常涉及一种车辆管理系统，并且尤其是涉及一种使用经协调路径规划器(coordinated path planner)有效调度多个自动非完整车辆(automatednon-holonomic vehicle)的方法和设备。

背景技术

自动车辆(AV)在混合使用、多车辆、动态的仓库环境中运行。该环境的特性能导致自动车辆在它们执行任务时受到未知障碍物或情形的阻碍。由于自动车辆的互动可能导致死锁，该延迟导致任一先验规划变得过时，并且时间关键任务有完成的风险。各因素——包括整体驾驶时间、诸如非完整运动的车辆限制、和燃料使用——也影响规划。这些问题促使开发和实施所提出的对多个车辆使用经协调路径的调度方案。

尽管对于多车辆路径规划的研究已经不是新的主题，例如，在受限制机器人中使用经协调手段以限定路线图来实现完整和相对快速的解决方案，但是仍然无法实现对于专注于连续曲线路径的非完整车辆的接近最佳的多车辆方法，该连续曲线路径避开移动的障碍物并且无碰撞。即使这些解决方案是有用的，但是问题考虑并没有广泛到足以直接应用于目标工业环境中。可能存在实现资源的高利用率和产品的吞吐量的需求。使用来解决规划和调度问题——尤其是多车辆的规划和调度问题——的当前方法在范围上常常过于受限而不能解决和尝试优化解决方案。

因此，本领域存在对于使用经协调路径规划有效调度多个非完整自动车辆的方法和设备的需求。

发明内容

本申请描述了一种为一个或多个自动车辆协调路径规划的方法，所述方法包括：向在线路径规划器查询一个或多个自动车辆中的每一个自动车辆的至少一个可执行任务的可能解决方案；检查查询的结果；判定每个车辆的经协调路径规划；以及将经协调路径规划传送给交通管理器，其中所述交通管理器确保一个或多个自动车辆根据经协调路径规划来执行每个可执行任务。

本申请还提供一种为多个自动车辆协调路径规划的方法，所述方法包括：

利用一个或多个中央处理单元通过网络获取用于所述多个自动车辆中的一个自动车辆的在工业环境中的可执行任务，其中各自动车辆包括导航模块、操纵组件以及运动组件，所述中央处理单元通过所述网络通讯耦接到所述多个自动车辆；

提供包括高层次节点的多层次图表，其中高层次节点中的每一个都包括一个或多个连接节点、一个或多个路线图节点以及一个或多个路径片段，其中所述一个或多个路径片段链接所述一个或多个连接节点，链接所述一个或多个路线图节点，或者链接所述一个或多个连接节点和所述一个或多个路线图节点的组合，其中，所述连接节点是位于高层次节点外围上，路线图节点位于高层次节点内侧；

根据多层次图表构造路线图图表的解决方案集合，确定起始位置、目标位置与局部连接节点之间的局部路径，组合所述局部路径以形成多层次图表上的最终路径；

从路线图图表的解决方案集合中为自动车辆在线选择经协调路径规划，其中至少部分地基于搜索多层次图表以获得最优解决方案的启发选择经协调路径规划；以及

通过所述网络，将经协调路径规划的至少一部分传送给每个自动车辆，其中每个自动车辆的导航模块根据经协调路径规划操作操纵组件、运动组件或者操纵组件与运动组件二者；