[发明专利]一种自动化码头AGV调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种自动化码头AGV调度方法及系统，所述调度方法包括以下步骤：步骤1：输入模拟仿真长度r、训练集标准容量I、权重值W_H、权重值W_E和训练集样本权重参数α；步骤2：输入未作业任务箱列表V，初始化调度策略π；针对当前时刻空闲AGV，根据当前调度策略π筛选出策略最优任务箱π(V_T)分配给空闲AGV进行作业；步骤3：判断未作业任务箱是否全部完成分配；步骤4：对未作业任务箱列表中除策略最优任务箱以外的任务箱进行长度为r的模拟仿真；步骤5：利用新训练集S’对DBN网络模型进行训练更新，更新后的DBN网络模型作为下一轮AGV任务分配使用的DBN网络模型。本申请将深度学习网络模型引入到AGV实时调度分配中，实现了AGV任务分配的实时最优。

技术领域

本发明属于自动化码头作业调度决策技术领域，具体涉及一种自动化码头AGV调度方法及系统。

背景技术

在自动化码头中，自动导引车(automated guided vehicle,AGV)用于完成岸桥与自动堆垛起重机之间的集装箱水平运输，但是其作业效率受自身条件、作业环境、码头布局等因素影响，因此，准确把握AGV调度是码头提高作业效率的关键。高效的集装箱装卸作业水平能提高码头作业效率、缩短船舶在港时间，而AGV与岸桥、场桥作业的协同性是影响船舶装卸效率的重要因素之一，在理想状态下，岸桥与场桥无需等待AGV即可无延迟装卸集装箱。由于AGV数量的增加会导致拥堵，因此AGV与岸桥、场桥之间高水平的协同性无法通过单纯增加AGV数量实现，反而最终影响岸桥与场桥的作业效率。因此，需要设计一种高效率的AGV调度方法，已经成为提高自动化码头作业效率的关键。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化码头AGV调度方法及系统。

本发明通过以下技术方案实现：

一种自动化码头AGV调度方法，包括以下步骤：

步骤1：为所有AGV随机分配初始作业任务并进行作业；设定模拟仿真长度r、训练集标准容量I、权重值W_H、权重值W_E和训练集样本权重参数α；

步骤2：建立未作业任务箱列表V，初始化调度策略π；

针对当前时刻空闲AGV，根据当前调度策略π筛选出策略最优任务箱π(V_T)分配给空闲AGV进行作业，所述当前时刻为空闲AGV到达交换区的时刻；

步骤3：判断未作业任务箱是否全部完成分配，若已完成分配，则输出当前调度策略π以及AGV空载距离和岸桥平均作业时间；若未完成分配，则进入步骤4至步骤5进行调度策略的更新；

步骤4：对未作业任务箱列表中除策略最优任务箱以外的任务箱进行长度为r的模拟仿真，并筛选得到仿真最优任务箱i^*，模拟仿真过程依据当前策略π进行；

步骤5：通过模拟仿真筛选出仿真最优任务箱i^*后，对DBN网络模型进行训练更新；针对产生的空闲AGV，返回步骤2利用更新后的DBN网络模型进行下一轮AGV任务分配。

进一步地，在上述技术方案中，步骤2中筛选策略最优任务箱π(V_T)采用偏好函数进行，具体包括如下过程：

步骤11：根据当前调度策略π中用于对任务箱进行评估的p个标准，对每一个任务箱进行评估，分别计算每一个任务箱对应的每一个标准e的标准值：A_e(m)(e＝1,2…p)；

步骤12：对所有任务箱进行两两比较，设用于比较的两个任务箱分别为任务箱m和任务箱n，分别计算任务箱m相对于任务箱n的偏好值和任务箱n相对于任务箱m的偏好值，偏好值根据如下公式计算：