[发明专利]作业车间调度障碍图模型中的栅格化路径规划算法

权利要求书

1.作业车间调度障碍图模型中的栅格化路径规划算法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：读取问题数据，建立直角坐标系，x轴表示已调度的工序，y轴表示新加入的工序，x轴的取值范围为[0，MAX_X]，其中MAX_X为已调度工件的最大的完工时间，y轴的取值范围为[0，MAX_Y]，其中MAX_Y为需加入工件的加工时间之和，障碍图终点为(MAX_X，MAX_Y)；

步骤2：针对y轴上的每个工序，如果x轴上存在与y轴工序加工机器相同的工序，则在坐标系中产生一个对应障碍块；

步骤3：重复步骤2，直到遍历完y轴上的所有工序，生成障碍图中的所有障碍块，进而执行步骤4；

步骤4：创建障碍图所对应的二维栅格节点地图MAP，其中MAP为MAX_X+1行，MAX_Y+1列的表格；

步骤5：把障碍图起点、障碍图终点、障碍块边缘点、障碍块内部的点、以及剩余区域无障碍点的纵横坐标分别加1，得到对应表MAP中行和列的位置，然后对这些位置采用不同的数值表示；

步骤6：根据A星算法给出距离函数：f(u)＝g(u)+e(u)，u代表MAP中某个栅格节点，g(u)表示起点到达u的实际距离，e(u)表示u到达终点的直线距离，f(u)表示两者距离之和；

步骤7：创建开放节点集合OPEN和关闭节点集合CLOSED，将初始数据放入OPEN当中，OPEN中的节点为候选节点，将MAP中代表障碍块内部节点的坐标放入CLOSED中，CLOSED中的节点为不可行子节点；

步骤8：从OPEN开放的行中比较f(u)的大小，选择f(u)最小值所在的行，随后将该行关闭，令该行子节点为新的父节点并记为(xNode，yNode)，然后放入CLOSED中，并判断新的父层节点(xNode，yNode)是不是终点，如果是则执行步骤11，否则执行步骤9；

步骤9：扩展父节点(xNode，yNode)，每次搜索至多产生三个可行的子节点，分别为(xNode+1，yNode)、(xNode+1，yNode+1)、(xNode，yNode+1)，如果子节点在CLOSED中则为不可行子节点，或者子节点为父节点穿过障碍块内部得到的也为不可行子节点；

步骤10：将可行的子节点及参数加入OPEN中，返回步骤8；

步骤11：从障碍图终点开始，在OPEN中根据父子节点递推的关系，筛选出COLSED集合中的最短路径，得到障碍图中的最短路径Path。