[发明专利]一种单通道场景下的启发式路径规划方法、设备及介质

说明书

本发明涉及一种单通道场景下的启发式路径规划方法、设备及介质，包括以下步骤：1)获取每个AGV的任务起始位置与终止位置，构建输入列表；2)计算每个AGV的所述任务起始位置与终止位置间的曼哈顿距离，按曼哈顿距离由小到大，对各AGV进行排序，生成输出列表；3)逐次按优先级从高到低使用WHCA*算法对各AGV进行路径规划，存储规划路径，基于所述规划路径移动各AGV设定步数，统计当前规划过程中每个AGV的碰撞次数；4)按所述碰撞次数由高到低更新所述输出列表；5)重复步骤3)和步骤4)，直至所有AGV均到达各自的终止位置。与现有技术相比，本发明具有执行时间短、效率高、能够解决循环碰撞问题等优点。

技术领域

本发明属于智能仓储交通控制与设计领域，涉及一种路径规划方法，尤其是涉及一种单通道场景下的启发式路径规划方法、设备及介质。

背景技术

智能仓储的建设是现代物流业发展的重要一环，其理念在于利用自动化设备和智能的管理方法，建立更加高效、柔性和精确的仓储系统，以满足消费者趋于多样化和个性化的需求转变。智能仓储承担的主要任务是在少数工作人员辅助、多种自动化设备协同工作的条件下，按照客户下达的订单内容将仓库内种类繁多的商品以正确的种类和数量分别拣选出来，再各自装进纸箱打包封箱，最后送达到物流公司的快递揽收点装车运出仓库，其中，最主要的协同工作的自动化设备是自动引导工具(Automated Guided Vehicle，AGV)机器人。

其中，如何协同一个智能仓储系统内部大量的AGV是一个非常复杂的问题。特别是在一些复杂场景下，比如单通道场景。在单通道场景中，由于可行空间十分有限，因此极其容易发生碰撞，死锁，并且仅仅设定相应的规则是不够的，因为空间狭小，很容易再次在相同的地方发生问题。

因此，在单通道复杂场景下，如何设定相应有效的多智能体路径规划方法就变得非常重要。而现有的普通路径规划方法并不适用于单通道复杂场景。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有路径规划方法在单通道场景下容易出现循环碰撞与死锁的问题而提供一种执行时间短、效率高的单通道场景下的启发式路径规划方法、设备及介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种单通道场景下的启发式路径规划方法，包括以下步骤：

1)获取每个AGV的任务起始位置与终止位置，构建输入列表；

2)计算每个AGV的所述任务起始位置与终止位置间的曼哈顿距离，按曼哈顿距离由小到大，对各AGV进行排序，曼哈顿距离越小的AGV优先级越高，生成输出列表；

3)逐次按优先级从高到低使用WHCA*算法对各AGV进行路径规划，存储规划路径，形成预约表，基于所述规划路径移动各AGV设定步数，统计当前规划过程中每个AGV的碰撞次数；

4)按所述碰撞次数由高到低更新所述输出列表，碰撞次数越多的AGV优先级越高；

5)重复步骤3)和步骤4)，直至所有AGV均到达各自的终止位置。

进一步地，所述曼哈顿距离的计算公式为：

D_manhattan＝|Xi-Xj|+|Yi-Yj|

其中，(Xi,Yi)、(Xj,Yj)分别为id为i和j的AGV在任务地图上的X与Y轴上的索引。

进一步地，步骤3)中，存储所述规划路径的数据结构的数据格式为(位置，到达时间)。

进一步地，步骤3)中，所述设定步数为K，且KW，其中，W为WHCA*算法中的时间窗大小。

进一步地，步骤3)中，对各AGV进行路径规划时，当前AGV的规划不得与预约表中已存在的路径产生冲突。