本文提出了一種改進后的倉儲調度策略算法，對多AGV系統(tǒng)進行路徑規(guī)劃，并對增加AGV運行期間的復合循環(huán)調度進行研究，結論顯示該方法能有效地提高倉儲調度系統(tǒng)與AGV系統(tǒng)的兼容性及實時調度的柔性、效率和魯棒性，對相似系統(tǒng)應用具有參考價值。

　　倉儲調度策略、優(yōu)化、復合循環(huán)、任務綁定、AGV

　　縱觀整個卷煙生產過程中的物流倉儲技術發(fā)展，人工作業(yè)的煙絲儲存是卷煙生產過程中的傳統(tǒng)儲存方式。20多年來，儲柜漸漸發(fā)展成煙絲儲存的主要方式。如今，與物流自動化技術結合的煙絲箱式儲存模式，由人工作業(yè)方式已經開始向自動化作業(yè)方式轉變，并朝著自動化、信息化、數(shù)字化、精細化、柔性化方向發(fā)展。隨著卷煙生產的發(fā)展和物流自動化程度的提高，自動引導小車（Automated Guided Vehicle，AGV）已成為物流系統(tǒng)中實現(xiàn)物料運送的重要工具，多AGV調度技術也越來越受到關注。

　　目前，煙廠物流系統(tǒng)AGV調度策略大多采用的是“排隊論”。排隊論又稱隨機服務系統(tǒng)理論。在這類系統(tǒng)中，顧客到來的時間和服務所需的時間都是隨機的，都會出現(xiàn)“排隊等待”現(xiàn)象，即倉儲調度系統(tǒng)根據(jù)任務生產的時間先后順序下發(fā)給AGV控制系統(tǒng)，AGV控制系統(tǒng)隨即調度多輛AGV完成搬運任務。由于任務之間的關聯(lián)關系及底層設備要料的急迫性并不能單純地按申請的先后順序執(zhí)行，所以如何解決這類矛盾成為煙草物流系統(tǒng)自動化AGV調度策略所關注的重要問題。

　　實際生產過程中，每個站臺都有相應的任務優(yōu)先級，AGV控制系統(tǒng)會根據(jù)優(yōu)先級大小，調度AGV執(zhí)行任務的先后，這在一定程度上可以緩解實際生產中每個要料站臺對物料要求的時間性。但是，因為無法預知每個站臺叫料的時間及此時AGV所在位置，往往會造成AGV在快要取到物料時，因為一個優(yōu)先級高的任務插入而中途改變路徑去執(zhí)行優(yōu)先級高的任務。這在兩個任務起始地址距離比較遠的情況下表現(xiàn)更甚，大大影響了整個系統(tǒng)調度AGV執(zhí)行任務的效率。

　　系統(tǒng)描述

　　本文所描述的立體倉庫主要由煙絲平庫、裝箱入庫區(qū)和翻箱出庫區(qū)組成。平庫貨位由主平庫及輔平庫組成，主平庫在倉庫的中央，輔平庫在裝翻箱區(qū)域，無貨格貨位可堆疊4個煙箱。煙箱通過裝箱系統(tǒng)堆疊，一次2垛或1垛煙箱申請入庫。裝箱系統(tǒng)向倉儲控制系統(tǒng)申請記錄煙箱RFID及申請入庫，倉儲調度系統(tǒng)響應請求后，通過建立相應任務調度AGV系統(tǒng)，AGV從裝箱入庫站臺取貨放至平庫貨位。同理，翻箱站臺通過向倉儲調度系統(tǒng)請求出庫物料，由倉儲調度系統(tǒng)調度AGV系統(tǒng)，AGV從平庫貨位取貨放至翻箱出庫站臺。

　　由此可見，AGV的調度是整個倉庫輸送系統(tǒng)調度的關鍵。在大批量出入庫時，裝箱站臺及翻箱站臺同時高速工作，出入庫系統(tǒng)任務增加，煙箱流動量增大，再加上特殊情況處理，此時AGV的工作效率就成為制約整個倉庫工作效率的重要因素。如果調度不合理，各出入庫站臺和空煙箱很可能出現(xiàn)堵塞。此時如何有效調度AGV，使系統(tǒng)在運行過程中不出現(xiàn)“瓶頸”狀態(tài)，就具有非常重要的意義。

　　下文將通過對倉儲調度策略的優(yōu)化，來糾正一直以來“排隊發(fā)任務”模式造成的實際生產不協(xié)調，并綜合現(xiàn)場實際生產情況及系統(tǒng)需求分析調度情況，解決長期存在的“瓶頸”狀態(tài)。

　　優(yōu)化方案

　　倉儲AGV調度策略優(yōu)化的基本思路是首先采用離線生成路徑庫，再根據(jù)實際AGV數(shù)量限定一次性倉儲調度系統(tǒng)下發(fā)任務數(shù)，保證幾輛AGV的幾條任務同時按優(yōu)先級高低下發(fā)，通過路徑庫找出執(zhí)行任務與排隊任務的最短路徑并通過“綁定任務號”的方式下發(fā)以減少中途改變路徑、增加復合循環(huán)的情況。

　　通過倉儲調度系統(tǒng)先實現(xiàn)對任務的判斷、分解、細化，統(tǒng)籌安排任務的優(yōu)先級、最短路徑第一層判斷，對任務做第一層篩選。接著下發(fā)任務給AGV控制系統(tǒng)，由其完成對AGV路徑規(guī)劃、AGV避障及沖突解決、多AGV間的行為協(xié)調及信息共享等。

　　生成路徑庫

　　對倉庫現(xiàn)場做調查分析，劃分區(qū)域，對相近且不用轉彎可到達的貨位劃為一個區(qū)域（見圖1、2）。

　　限定下發(fā)AGV任務數(shù)

　　根據(jù)AGV實際可用數(shù)來控制下發(fā)任務，通過獲取AGV狀態(tài)判斷AGV是否可用。當AGV獲取任務時，將狀態(tài)改為“不可用”，同時標記任務號；當AGV完成該任務時，則將狀態(tài)修改為“可用”，同時將任務號刪除，可繼續(xù)下發(fā)任務。如圖3，有3輛車可用。

　　綁定任務號

　　（1）生成任務時，先匹配正在執(zhí)行中且小車在“取貨完成”或“開始放貨”的任務的目的地址和離即將生成任務起始地址的距離，若距離小于一定值，則綁定任務號，待被綁定任務完成時，則提高優(yōu)先級為“7”，下發(fā)任務。若被綁定任務在3分鐘內未開始執(zhí)行，則將此任務優(yōu)先級調高為“6”，馬上執(zhí)行。

　　（2）每隔5分鐘未執(zhí)行的任務優(yōu)先級提高1，保證任務不會因過久未執(zhí)行而造成拖延。

　　任務號為“26171”的任務被任務號為“26170”任務給綁定，即使任務數(shù)才4個也不下發(fā)。當26170任務完成后（4號AGV完成），將調高優(yōu)先級為7，并下發(fā)26171任務（4號AGV執(zhí)行）。

　　結論

　　本文提出了一種基于改進后的倉儲調度策略算法，對多AGV系統(tǒng)進行了路徑規(guī)劃，并對增加AGV運行期間的復合循環(huán)調度進行了研究。該策略很好地實現(xiàn)了對現(xiàn)場信息的抽取，離線生成最優(yōu)路徑存儲在路徑表中，避免實際運行中AGV因為任務間的沖突造成中途改變路徑做無用功，增加了復合循環(huán)率，大大提高了效率。通過實際現(xiàn)場跟蹤測試，驗證了本文提出的調度策略有效提高了倉儲調度系統(tǒng)與AGV系統(tǒng)的兼容性及實時調度的柔性、效率和魯棒性，對相似系統(tǒng)應用也具有參考價值。