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    基于偏好函數(shù)與深度信念網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化碼頭AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法

    2020-04-16 09:15:06賈石巖王澤浩曾慶成
    中國航海 2020年1期
    關(guān)鍵詞:集裝箱碼頭調(diào)度

    賈石巖, 王澤浩, 張 旭, 曾慶成

    (大連海事大學(xué) 航運(yùn)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 遼寧 大連 116026)

    隨著海上集裝箱運(yùn)輸量的快速增長,傳統(tǒng)集裝箱碼頭逐漸無法應(yīng)對(duì)船舶大型化、人工成本上升和復(fù)雜天氣因素帶來的挑戰(zhàn),自動(dòng)化集裝箱碼頭已成為集裝箱碼頭發(fā)展的重要趨勢。[1]在自動(dòng)化碼頭中,自動(dòng)導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle, AGV)完成岸橋與自動(dòng)堆垛起重機(jī)之間的集裝箱水平運(yùn)輸,其作業(yè)效率受自身?xiàng)l件、作業(yè)環(huán)境、碼頭布局等因素影響。準(zhǔn)確把握AGV調(diào)度是碼頭提高作業(yè)效率的關(guān)鍵。

    AGV是集裝箱在碼頭內(nèi)部流轉(zhuǎn)的重要水平運(yùn)輸設(shè)備,其效率直接影響自動(dòng)化碼頭的總體作業(yè)水平,國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)其調(diào)度問題展開大量研究。已有研究多集中在任務(wù)分配、路徑規(guī)劃和路徑?jīng)_突[2-4],CHOE等[5]和ZHENG等[6]致力于動(dòng)態(tài)環(huán)境下的AGV實(shí)時(shí)調(diào)度研究。已有文獻(xiàn)對(duì)AGV調(diào)度優(yōu)化的研究多以啟發(fā)式規(guī)則和調(diào)度策略為優(yōu)化方法,在靜態(tài)環(huán)境中給出高效率的調(diào)度方案,但其難以保證調(diào)度的實(shí)時(shí)性,調(diào)度策略無法針對(duì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)調(diào)整。為解決自動(dòng)化碼頭中的AGV調(diào)度分配問題,建立以偏好函數(shù)為核心的AGV調(diào)度策略,設(shè)計(jì)了以深度信念網(wǎng)絡(luò)(Deep Belief Network,DBN)模型為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)分配算法,實(shí)時(shí)處理大規(guī)模數(shù)據(jù),通過優(yōu)化AGV作業(yè)集裝箱的順序,降低AGV空載行駛距離和岸橋平均作業(yè)時(shí)間,提高碼頭作業(yè)效率。

    1 問題描述

    自動(dòng)化碼頭的AGV作業(yè)區(qū)域主要包括岸橋作業(yè)區(qū)、AGV運(yùn)行區(qū)和堆場作業(yè)區(qū)等,AGV與岸橋、場橋的集裝箱裝卸區(qū)域?yàn)榻粨Q區(qū),見圖1。

    AGV是銜接船舶作業(yè)與堆場作業(yè)的重要設(shè)備。

    圖1 自動(dòng)化碼頭布局和裝卸圖

    本文加權(quán)考慮岸橋作業(yè)效率最高以及AGV空載運(yùn)輸距離最短,采用可針對(duì)環(huán)境變化實(shí)時(shí)調(diào)整的調(diào)度策略,為AGV實(shí)時(shí)分配集裝箱。在有限的AGV數(shù)量下,為增強(qiáng)AGV與岸橋和場橋之間的協(xié)同性,提高碼頭作業(yè)效率,需制定高效的AGV調(diào)度計(jì)劃,為AGV合理分配任務(wù)集裝箱。自動(dòng)化碼頭擁有一定數(shù)量的AGV裝卸若干任務(wù)箱,任務(wù)箱是指已經(jīng)在岸橋的作業(yè)序列內(nèi),但還未安排AGV裝卸的集裝箱。當(dāng)某AGV完成其上一任務(wù)箱的裝卸時(shí),通過調(diào)度策略計(jì)算任務(wù)箱的優(yōu)先級(jí),安排優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)箱至該AGV,實(shí)時(shí)更新調(diào)度策略;當(dāng)再次出現(xiàn)AGV處于空閑狀態(tài)時(shí),重復(fù)上述篩選過程,直至所有任務(wù)箱作業(yè)完畢。

    2 AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法

    隨著AGV任務(wù)分配問題規(guī)模的增大,傳統(tǒng)啟發(fā)式算法難以在有效時(shí)間內(nèi)獲得高精度的解,求解時(shí)間無法保證[7],且調(diào)度方案無法根據(jù)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化做出實(shí)時(shí)調(diào)整。[5]為在短時(shí)間內(nèi)得出精度較高的動(dòng)態(tài)調(diào)度方案,本文設(shè)計(jì)基于DBN網(wǎng)絡(luò)模型的AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法,其實(shí)時(shí)調(diào)度算法流程見圖2。算法利用基于偏好函數(shù)的調(diào)度策略篩選最優(yōu)集裝箱完成分配;為保證策略的優(yōu)越性,通過不斷更新的訓(xùn)練集與DBN網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)時(shí)更新調(diào)度策略。

    AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法的初始調(diào)度策略為隨機(jī)分配,即若本次任務(wù)箱分配為整個(gè)調(diào)度的首次分配,則為空閑AGV隨機(jī)安排任務(wù)箱。

    圖2 AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法流程圖

    1) 當(dāng)某AGV處于空閑狀態(tài)時(shí),根據(jù)AGV與任務(wù)箱狀態(tài)計(jì)算偏好值,輸入DBN網(wǎng)絡(luò)模型,結(jié)合偏好函數(shù)產(chǎn)生策略最優(yōu)任務(wù)箱完成AGV任務(wù)分配。

    2) 針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻所有未分配的任務(wù)箱,假設(shè)其分配至當(dāng)前空閑AGV,并結(jié)合偏好函數(shù)和DBN網(wǎng)絡(luò)模型模擬接下來r個(gè)任務(wù)箱的作業(yè)即仿真步長為r,得到所有任務(wù)箱的仿真評(píng)估值。

    3) 比較仿真評(píng)估值得到仿真最優(yōu)任務(wù)箱,產(chǎn)生新訓(xùn)練集。

    4) 將新訓(xùn)練集與更新后的初始訓(xùn)練集結(jié)合輸入DBN網(wǎng)絡(luò)模型,完成DBN網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練,即更新調(diào)度策略。

    不斷重復(fù)上述過程,直至所有任務(wù)作業(yè)完畢。AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法步驟的偽代碼如Algorithm所示,通過訓(xùn)練集更新對(duì)環(huán)境變化做出動(dòng)態(tài)調(diào)整,在短時(shí)間內(nèi)得出合理的AGV實(shí)時(shí)調(diào)度方案。以下為算法步驟。

    2.1 基于偏好函數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)度策略

    采取偏好函數(shù)構(gòu)建AGV調(diào)度策略,即算法偽代碼的第04~第06行。調(diào)整策略以兩兩比較的偏好函數(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合上一輪訓(xùn)練好的DBN網(wǎng)絡(luò)模型,通過不同評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選取最優(yōu)任務(wù)箱。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是最大化岸橋作業(yè)效率和最小化AGV空載距離。

    Algorithm 算法步驟:

    01: 輸入任務(wù)箱列表V,初始調(diào)度策略π,仿真步長r,標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練集大小I等參數(shù)

    02: 為所有AGV隨機(jī)分配初始作業(yè)任務(wù),更新當(dāng)前時(shí)刻T,初始訓(xùn)練集S←?

    03: do until 所有任務(wù)箱分配完畢

    04: if 當(dāng)前時(shí)刻T存在AGV處于空閑狀態(tài),視其為當(dāng)前AGV then

    05: 更新任務(wù)箱列表V和交換區(qū)、岸橋、場橋狀態(tài)

    06: 根據(jù)當(dāng)前策略π,從任務(wù)箱列表V中選擇策略最優(yōu)任務(wù)箱π(VT)分配至當(dāng)前AGV

    07: for 任務(wù)箱列表中的所有未作業(yè)任務(wù)箱 do

    08: 運(yùn)用當(dāng)前策略π,對(duì)每一個(gè)任務(wù)箱i進(jìn)行步長為r的仿真,得出i的評(píng)估值Z(i)

    09: end for

    11: 臨時(shí)訓(xùn)練集G←?

    12: for除i*外任務(wù)箱列表VT中的所有未作業(yè)任務(wù)箱 do

    13:G←G∪(i*,i,1)∪(i,i*,0)

    14: end for

    15: if 訓(xùn)練集S的樣本個(gè)數(shù)大于Ithen

    16:S←從訓(xùn)練集S中隨機(jī)抽取I個(gè)樣本

    17: end if

    18:S←S∪G

    19: 將訓(xùn)練集S輸入DBN網(wǎng)絡(luò)模型,更新調(diào)度策略π

    20: else /*當(dāng)前時(shí)刻T為AGV到達(dá)交換區(qū)的時(shí)間*/

    21: 為AGV選擇合適的空閑交換區(qū)作業(yè)

    22: 更新交換區(qū)、岸橋和場橋狀態(tài)

    23: end if

    24: loop

    25: return 岸橋平均作業(yè)時(shí)間與AGV空載距離

    將當(dāng)前時(shí)刻的p個(gè)任務(wù)箱標(biāo)準(zhǔn)Fe(m,n)輸入已訓(xùn)練好的DBN網(wǎng)絡(luò)模型中,得到R(m,n)。R(m,n)為任務(wù)箱m與n的總偏好值。由于預(yù)測誤差,預(yù)測得到的R(m,n)值為區(qū)間[0, 1]間的任意值,其值越接近1,則對(duì)于任務(wù)箱m的偏好越高。Fe(m,n)為對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)e,任務(wù)箱m與n的偏好值。標(biāo)準(zhǔn)e的偏好值通過任務(wù)箱m與n的對(duì)比得到。

    (1)

    式(1)中:Ae(m)為任務(wù)箱m對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)e的值。

    任務(wù)箱m的總評(píng)價(jià)值Dm見式(2),其解決偏好沖突的問題(例如m的偏好程度高于n,n的偏好程度高于h,但h的偏好程度高于m,則無法從m、n、h中選取最優(yōu)任務(wù)箱)。

    (2)

    式(2)中:VT為時(shí)刻T未作業(yè)的任務(wù)箱集合。

    待選任務(wù)箱列表中評(píng)價(jià)最高的任務(wù)箱,即為通過當(dāng)前策略π篩選出的策略最優(yōu)任務(wù)箱。

    (3)

    運(yùn)用偏好函數(shù)為當(dāng)前AGV選取最優(yōu)任務(wù)箱,任務(wù)箱的評(píng)估通過p個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)(標(biāo)準(zhǔn)值越低代表任務(wù)箱優(yōu)先級(jí)越高):A1(m)為岸橋/場橋作業(yè)任務(wù)m前所需時(shí)間;A2(m)為當(dāng)前AGV作業(yè)任務(wù)箱m所行駛的空載距離。

    A3(m)=Tm-Tmin

    (4)

    式(4)中:A3(m)為任務(wù)m的緊急程度,其通過任務(wù)m的截止作業(yè)時(shí)間tm減去截止作業(yè)時(shí)間最小的值tmin得到。

    A4(m)為當(dāng)前AGV作業(yè)任務(wù)箱m需行駛的重載距離,其值取負(fù)數(shù);A5(m)為任務(wù)m對(duì)應(yīng)的岸橋作業(yè)單個(gè)集裝箱的平均延遲時(shí)間,其值取負(fù)數(shù)。

    (5)

    式(5)中:A6(m)為當(dāng)前AGV作業(yè)任務(wù)m出現(xiàn)雙循環(huán)的情況。

    (6)

    式(6)中:A7(m)為進(jìn)口箱與出口箱的區(qū)別。

    (7)

    (8)

    式(8)中:A9(m)為當(dāng)前AGV優(yōu)于其他AGV的程度;k為當(dāng)前AGV;BT(i,m)為在時(shí)刻T;i號(hào)AGV處于空閑狀態(tài)并抵達(dá)任務(wù)箱m所在位置所需的時(shí)間;U為AGV集合。

    2.2 未作業(yè)任務(wù)箱的模擬仿真

    針對(duì)未作業(yè)任務(wù)箱列表中的任務(wù)箱,算法進(jìn)行步長為r的模擬仿真,得到新訓(xùn)練集以實(shí)時(shí)更新調(diào)度策略π,即算法偽代碼的第07~10行。時(shí)刻T已完成n個(gè)任務(wù)箱的分配,假設(shè)當(dāng)前AGV運(yùn)輸任務(wù)箱i,繼續(xù)模擬分配r個(gè)任務(wù)箱。模擬仿真過程中,r個(gè)任務(wù)箱分配的依據(jù)為當(dāng)前策略π。通過式(9)~式(11)計(jì)算任務(wù)箱i的模擬仿真評(píng)價(jià)值Z(i),比較任務(wù)箱列表中所有任務(wù)箱的評(píng)價(jià)值,得到模擬最優(yōu)任務(wù)箱i*。

    Z(i)=WHHn+r+WEEn+r,i∈Vt

    (9)

    (10)

    (11)

    式(10)和式(11)中:Hn+r和En+r為n+r個(gè)任務(wù)箱裝卸后,任務(wù)箱i的岸橋平均作業(yè)時(shí)間和AGV平均空載行駛距離;WH和WE分別為Hn+r和En+r對(duì)應(yīng)的權(quán)重;q為岸橋數(shù)量;tn+r為n+r個(gè)任務(wù)箱裝卸后的時(shí)刻;l為開始作業(yè)時(shí)刻;um為AGV作業(yè)任務(wù)箱m的空載距離。

    2.3 訓(xùn)練集的產(chǎn)生與更新

    根據(jù)模擬仿真的結(jié)果產(chǎn)生新訓(xùn)練集,即算法偽代碼的第11~第18行。訓(xùn)練集樣本的形式為任務(wù)箱兩兩比較,包括p個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的偏好值Fe(m,n)和兩個(gè)任務(wù)箱的總偏好值R(m,n)。將Fe(m,n)作為訓(xùn)練集的輸入標(biāo)簽,R(m,n)對(duì)應(yīng)訓(xùn)練集的輸出,即每一個(gè)訓(xùn)練樣本均包括p個(gè)Fe(m,n)的輸入標(biāo)簽以及一個(gè)R(m,n)的對(duì)應(yīng)輸出。若任務(wù)箱m優(yōu)于任務(wù)箱n,則R(m,n)值為1;反之為0。產(chǎn)生訓(xùn)練樣本時(shí),設(shè)置其輸出值為0或1;由于預(yù)測誤差,第2.1節(jié)中通過訓(xùn)練后的DBN模型選取任務(wù)箱時(shí),得到的R(m,n)值分布在區(qū)間[0,1]之間。

    設(shè)時(shí)刻T未作業(yè)任務(wù)箱數(shù)為dT,通過模擬仿真篩選模擬最優(yōu)任務(wù)箱i*。將任務(wù)箱i*與剩余任務(wù)箱兩兩比較產(chǎn)生dT-1個(gè)積極訓(xùn)練集(任務(wù)箱i*在前,其他任務(wù)箱在后,取總偏好值R(m,n)為1,以及dT-1個(gè)消極訓(xùn)練集(任務(wù)箱i*在后,其他任務(wù)箱在前,取總偏好值R(m,n)為0。樣本大小為2(dT-1)的新訓(xùn)練集與更新后的初始訓(xùn)練集合并輸入DBN網(wǎng)絡(luò)模型,更新調(diào)度策略π,完成模型訓(xùn)練。

    新訓(xùn)練集樣本數(shù)量不足以更新調(diào)度策略,算法合并新訓(xùn)練集與已有訓(xùn)練集,輸入DBN網(wǎng)絡(luò)中更新策略。設(shè)I為標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練集容量,當(dāng)新添加2(dT-1)個(gè)樣本后,將所有樣本輸入DBN網(wǎng)絡(luò)更新調(diào)度策略;若總訓(xùn)練集大小超過I,則在下一輪策略更新前,隨機(jī)抽取總訓(xùn)練集中的I個(gè)樣本,作為新初始訓(xùn)練集。

    2.4 調(diào)度策略更新與調(diào)度方案評(píng)估

    算法采用深度信念網(wǎng)絡(luò)[8]更新調(diào)度策略,即算法偽代碼第19行。DBN模型是為解決多隱層密度連接型信念網(wǎng)絡(luò)的推理困難提出的深度學(xué)習(xí)模型。訓(xùn)練集更新后,將當(dāng)前訓(xùn)練樣本的標(biāo)簽輸入DBN網(wǎng)絡(luò),結(jié)合相應(yīng)的訓(xùn)練樣本偏好值(其值為0或1)完成DBN網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練。調(diào)度策略分配任務(wù)箱時(shí),輸入當(dāng)前時(shí)刻下的任務(wù)箱屬性標(biāo)簽,得到相應(yīng)的預(yù)測總偏好值;由于預(yù)測誤差,總偏好值分布在區(qū)間[0, 1]內(nèi)。為評(píng)估AGV總分配方案的優(yōu)劣,加權(quán)考慮岸橋作業(yè)效率最高以及AGV空載運(yùn)輸距離最短,即算法偽代碼第25行。

    3 算例分析

    以某自動(dòng)化碼頭為例進(jìn)行算例分析,見圖3。設(shè)岸橋數(shù)量為7,堆場箱區(qū)數(shù)量為14,AGV運(yùn)行速度為6 m/s,場橋作業(yè)單個(gè)集裝箱的時(shí)間為37.4 s,岸橋作業(yè)單個(gè)集裝箱的時(shí)間為68.3 s。運(yùn)用MATLAB R2014a開發(fā)算法程序,所得結(jié)果均在Intel(R) Core(TM)i5-4570 3.20 GHz CPU的PC上測得。算法參數(shù)為:模擬仿真的步長r為10;標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練集樣本容量I為9 000;權(quán)重WH和WE均為1;訓(xùn)練集樣本權(quán)重參數(shù)α為6。

    圖3 泊位與堆場間的AGV運(yùn)行區(qū)

    3.1 方案有效性試驗(yàn)

    為驗(yàn)證方案的有效性,將本文方案同兩種常見的AGV任務(wù)分配調(diào)度規(guī)則進(jìn)行對(duì)比。

    3.1.1任務(wù)分配調(diào)度規(guī)則

    EDF(Earliest Deadline First):截止時(shí)間最早的集裝箱優(yōu)先規(guī)則。若AGV處于空閑狀態(tài),從未作業(yè)任務(wù)箱列表中選取截至?xí)r間最早的任務(wù)箱,分配至AGV;NEDF(Nearest & Earliest Deadline First):根據(jù)空閑AGV所處位置,從未作業(yè)任務(wù)箱列表中篩選出一系列與該AGV距離最短的任務(wù)箱,并從中選取截至?xí)r間最早的任務(wù)箱,分配至AGV。

    3.1.2方案對(duì)比分析

    以AGV數(shù)量15臺(tái)、20臺(tái)、25臺(tái)和集裝箱數(shù)量300、600、900、1 200為例。方案對(duì)比結(jié)果見表1。表1中:AGVN為AGV數(shù);CONN為集裝箱數(shù);AGVE為AGV平均空載距離;QCA為岸橋平均作業(yè)時(shí)間。

    表1 方案對(duì)比表

    由表1可知:在不同規(guī)模分布下,本方案始終優(yōu)于EDF和NEDF,且AGV空載距離和岸橋作業(yè)時(shí)間的優(yōu)化率分別為6.53%、6.94%和4.64%、4.72%,優(yōu)化效果顯著。隨著算例規(guī)模的增大,優(yōu)化率隨之變大,方案優(yōu)勢更為突出。

    3.2 算法效果檢驗(yàn)

    自動(dòng)化碼頭的AGV任務(wù)分配研究多集中在啟發(fā)式規(guī)則的設(shè)計(jì)[1-2],實(shí)時(shí)性較差。一些研究采取調(diào)度策略完成AGV調(diào)度,但無法隨環(huán)境動(dòng)態(tài)變化保證策略的實(shí)時(shí)最優(yōu)。為進(jìn)一步驗(yàn)證算法的優(yōu)越性,將本算法所采用的DBN網(wǎng)絡(luò)模型替換為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(Artificial Neural Network, ANN),運(yùn)用ANN網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)時(shí)更新調(diào)度策略。在小規(guī)模算例下,本文算法與引入ANN的算法差異不明顯。因此,本文對(duì)中等規(guī)模、大規(guī)模算例進(jìn)行算法優(yōu)越性試驗(yàn),其算法對(duì)比見表2。

    表2 算法對(duì)比表

    結(jié)果表明:在中、大規(guī)模算例下,本算法得到的調(diào)度方案優(yōu)于ANN算法得到的方案,且算例規(guī)模越大,算法優(yōu)勢越明顯。就求解時(shí)間而言,本文算法較ANN算法優(yōu)勢不明顯,但兩種算法的求解時(shí)間較短,均能為AGV實(shí)時(shí)分配任務(wù)箱。

    3.3 敏感性分析

    3.3.1AGV數(shù)量的敏感性試驗(yàn)

    在任務(wù)箱數(shù)量為同等規(guī)模(以3 000任務(wù)箱為例)下,考慮不同AGV數(shù)量的敏感性分析見圖4。由圖4可知:AGV數(shù)量的增多在一定程度上可以降低空載距離和岸橋平均作業(yè)時(shí)間。隨著AGV數(shù)量的增多,AGV空載距離和岸橋平均作業(yè)時(shí)間抵達(dá)最低點(diǎn)后繼而增大。

    圖4 AGV數(shù)量的敏感性分析

    3.3.2標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練集大小I的敏感性試驗(yàn)

    由表3可知:當(dāng)樣本容量I為9 000時(shí),AGVE與QCA的值最小,方案優(yōu)化效果最顯著。這是由于樣本容量過小無法保證舊樣本的比例,而樣本容量過大會(huì)降低新樣本對(duì)調(diào)度結(jié)果的作用。同時(shí)樣本容量的增大會(huì)降低求解效率,影響調(diào)度的實(shí)時(shí)性。

    表3 不同訓(xùn)練集樣本容量的敏感性分析

    3.3.3DBN模型層數(shù)的靈敏度分析

    定義AGV與任務(wù)箱數(shù)量為(30, 2 000),DBN模型層數(shù)的敏感性分析見表4。

    由表4可知:當(dāng)DBN層數(shù)為3層時(shí),AGVE與QCA的值最小,方案的優(yōu)化結(jié)果最顯著。若DBN層數(shù)過低,則無法充分挖掘數(shù)據(jù)中的特征;而DBN層數(shù)過高會(huì)造成對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的過擬合。因此,選擇合適的DBN層數(shù)直接影響調(diào)度精度的提高。

    3.3.4權(quán)重WH和WE的敏感性試驗(yàn)

    定義AGV與任務(wù)箱數(shù)量為(30, 2 000),權(quán)重WH和WE的敏感性分析見表5。

    由表5可知:隨WH比重的增大,岸橋平均作業(yè)時(shí)間不斷降低,AGV空載行駛距離持續(xù)變大。在實(shí)際中碼頭對(duì)岸橋作業(yè)效率的重視程度更高。因此,根據(jù)碼頭實(shí)際需求改變權(quán)重比例WE∶WH,對(duì)重視程度高的部分給予更高權(quán)重,相應(yīng)的調(diào)度方案也會(huì)隨之改變。

    4 結(jié)束語

    針對(duì)自動(dòng)化碼頭AGV調(diào)度問題,為降低AGV空載行駛距離、提高岸橋作業(yè)效率,提出以偏好函數(shù)和DBN模型為基礎(chǔ)的AGV實(shí)時(shí)調(diào)度算法。偏好函數(shù)用于為AGV選取優(yōu)先級(jí)最高的集裝箱,并利用實(shí)時(shí)更新的訓(xùn)練集進(jìn)行DBN模型訓(xùn)練,完成調(diào)度策略的實(shí)時(shí)更新。通過優(yōu)化AGV的集裝箱作業(yè)順序,提高自動(dòng)化碼頭作業(yè)效率。算法可針對(duì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化、碼頭的實(shí)際需求得出相應(yīng)的AGV實(shí)時(shí)調(diào)度方案,為自動(dòng)化碼頭降低設(shè)備能耗、提高作業(yè)效率提供新的思路。進(jìn)一步研究可考慮AGV任務(wù)分配、路徑規(guī)劃與路徑?jīng)_突的關(guān)系,提高AGV運(yùn)行效率與可靠性。

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