考虑避碰与效率的多四向穿梭车路径规划

摘要

在四向穿梭车密集仓储系统中，四向穿梭车路径之间可能因交叉重叠发生碰撞，合理规划路径是提高作业安全性和效率的关键。通过对四向穿梭车运动特性和碰撞特性的分析，构建了考虑碰撞风险和作业效率的路径质量量化评价模型。为了降低车辆碰撞风险，提出了基于改进A*算法的四向穿梭车避碰路径规划算法，通过对路径搜索节点的碰撞风险表征与预判，使得路径规划算法获得避碰能力。在此基础上，以降低碰撞风险与最短路径为目标，提出了基于多目标差分进化的多车路径优化算法，求解均衡双目标的多车最优路径。通过随机仓储任务仿真，与不考虑避碰的A*算法相比，随着车辆数量(2～10)逐渐递增，所提方法能降低碰撞风险91.6%～77.3%,提高作业效率2.9%～26.2%,有效缓解了实时避碰的压力。

关键词

多四向穿梭车 / 路径规划 / 碰撞风险 / 路径质量评价 / A*算法

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52475513); 国家工信部资助项目(2021-0173-2-1)