自动导引车系统单双向混合路径规划和交通管理技术研究

摘要

在工业自动化高速发展的现在，自动导引车系统被广泛应用于仓储配送系统、制造系统、装配系统等。自动导引车系统路径网络设计是AGVS在设计规划阶段要解决的关键问题。AGVS路径规划和交通管理则是执行阶段需要解决的重要问题。
　　本文在仔细分析了AGVS中单向导引路径网络布局和双向导引路径网路布局各自的优势和缺陷的基础上，提出了一种新的路径布局模型，即单双向混合导引路径网络布局。基于该布局的AGVS既具有基于单向导引路径网络布局的AGVS交通管理算法复杂度低的优势，也综合了基于双向导引路径网络布局的AGVS物料搬运效率高的特点。针对基于该布局的AGVS中双向路径导致的相向冲突问题，本文在路径网络设计阶段提出了创新的应对策略，即采用单向导引路径将所有双向导引路径分隔开，该策略使系统避免了因连续双向导引路径导致的交通管理算法复杂度高的状况，降低了系统对控制器的要求。本文使用了改进的遗传算法来实现单双向混合路径网络布局的设计，该算法不仅具有遗传算法的全局优化能力，也具有邻域搜索算法的局部优化能力，具有良好的搜索性能。针对基于单双向混合路径网络布局的AGVS的路径规划和交通管理策略的研究是本文的重点。首先本文为基于单双向混合导引路径网络布局的AGVS设计了电子地图，然后运用图论算法实现AGVS的静态路径规划，在动态路径规划阶段，本文提出了改进的两阶段路径规划法和基于交通信号量的交通管理策略，其实现了基于单双向混合导引路径网络布局的AGVS中AGV的自主路径规划以及在线交通管理，使AGV相互无冲突、无死锁的运行。
　　最后，本文基于理论研究，针对实际工程AGVS进行单双向混合导引路径优化和地面控制器的开发，并运用仿真软件对其进行评估，证明了基于单双向混合导引路径网络AGVS的可行性和有效性。

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注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 AGVS概述

1.3 AGVS关键技术

1.4本文的研究内容和课题来源

第二章 AGVS单双向混合导引路径网络布局设计方案研究

2.1 AGVS常用导引路径网络及设计方法

2.2 AGVS单双向混合导引路径网络结构

2.3 单双向混合导引路径网络的设计方法

2.4 计算机实验和仿真研究

2.5 本章小结

第三章 基于MGNL的AGVS单车路径规划技术

3.1 引言

3.2 路径规划问题

3.3 地图建模

3.4单AGV路径搜索算法

3.5单车路径规划具体方案

3.6 本章小结

第四章 基于MGNL的AGVS多车路径规划方案和交通管理策略

4.1 引言

4.2 AGVS多车路径规划

4.3 改进的两阶段路径规划策略

4.4 基于MGNL的AGVS的交通管理策略研究

4.5 本章总结

第五章 基于MGNL的AGVS的应用研究

5.1 引言

5.2 电能表自动化检定/检测中心AGVS介绍

5.3 电能表自动化检定/检测中心AGVS路径优化和交通管理

5.4 电能表自动化检定/检测中心AGVS仿真

5.5 地面控制系统设计

5.6 本章总结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文