一种龙门吊车的调度方法技术

本发明专利技术是有关于一种龙门吊车的调度方法。从而为吊车操作人员吊车工作提供辅助。该方法以提升吊车利用率为出发点，以吊车任务排序调度为思路，以吊车使用任务分类、吊车使用任务优先级和吊车选择的综合集成优化为技术手段，以生产任务有序进行为目标，最终建立一种龙门吊车的调度方法，填补并完善龙门吊车调度方法，并将其推向实用。

【技术实现步骤摘要】
一种龙门吊车的调度方法
本专利技术涉及一种龙门吊车的调度方法，特别是涉及一种面向船舶建造的龙门吊车的调度方法。
技术介绍
船舶建造是一个非常复杂的过程，因为船舶建造时需要原材料、零部件的品种及规格成千上万，需要使用的设备、资源也相当繁多，另外产品的类型、功能要求也差别很大。在船舶建造企业中，一般是把最终的船舶产品进行划分，分成一些大的分块，然后再对这些分块进行划分，最终划分为较小的船体结构单元，这些分块具有不同的划分层次，在设计时，就完成了这些划分。船舶曲面分段建造过程中要占用场地资源，分段建造完成后，进入船舶总装阶段。在此阶段将把制造的分段吊运到船台上，最后将其组装成船舶。在船舶曲面分段建造过程中，由于分段体积庞大，必须先将其用吊车移动到建造场地的胎架上，将其位置固定后再用吊车将其所需的物料，设备等吊运至分段建造时所要求的位置，最后将建造完成的分段调运出场地。所以吊车的使用贯穿整分段建造过程，由于吊车使用十分频繁、吊车资源成本很高且场地资源有限无法防止足够的吊车，在船舶曲面分段建造时吊车资源也是往往是影响其生产效率的瓶颈资源。综上船舶建造过程十分复杂，吊车是保证船舶建造进化各个部分结合起来的关键资源。而实际生产中，船舶建造企业对吊车资源的使用还主要依据吊车操作员的经验和人员间的合作关系，造成很多分段完工没法运出场地、分段建造没法进入场地、建造资源无法及时到位影响生产进度等。在国内对船舶曲面建造吊车调度方法的研究很少，国内船舶建造对吊车的使用存在以下几类问题：（1）申请吊车的使用服务得不到响应，使得工作停滞，造成场地无法按时完成周转，影响后续的生产最终影响整体的生产效率；（2）吊车通常以提出任务的先后顺序进行服务响应。相邻时间的任务请求又是区域跨度很大，吊车需要长距离的往复以及空乘的往返，浪费大量的时间和资源。而且任务的紧急程度并不是由任务提出的先后顺序决定的；（3）现场工作人员完成分段加工或一阶段任务后需要使用吊车时，申请吊车使用服务往往通过手势或喊叫，无法传递更多的信息。当面临多个使用服务请求时吊车操作者无法通过现有信息判断优先响应那个请求。在对于大型船舶曲面分段建造场地上使用的吊车主要是大型的龙门吊车，本专利技术结合生产实际解决龙门吊车的调度问题。由此可见，上述现有的科研项目评估方法在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般的方法又没有适切技术能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的科研项目评估方法以及系统,实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种龙门吊车的调度方法。从而为吊车操作人员吊车工作提供辅助。该方法以提升吊车利用率为出发点，以吊车任务排序调度为思路，以吊车使用任务分类、吊车使用任务优先级和吊车选择的综合集成优化为技术手段，以生产任务有序进行为目标，最终建立一种龙门吊车的调度方法，填补并完善龙门吊车调度方法，并将其推向实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本专利技术的一种龙门吊车的调度方法，将整个处理流程分为了三步骤：步骤1：通过对所有的吊车服务任务进行分类统计，按其任务申请的方式不同分为紧急吊车任务、已上报吊车服务、预判断吊车服务三类，并规范其基础需录入的基础数据。步骤2：利用启发式算法对已有任务进行排序，按照任务所在区域选定吊车，将任务分吊车1任务集与吊车2任务集，各任务集合根据其优先级、任务吊运起始位置、任务最早开始时间等计算出调度评价值，并由此确定对任务进行排序。步骤3：对如临时插入的扰动吊车使用服务，本专利技术中的处理方式为查找合适的任务插入位置进行任务插入，分析收插入任务影响的任务集合，对受影响的任务集合进行重调度。2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述评估指标元素包括由主观确定评估量值的定性评估指标元素和由客观确定评估量值的定量评估指标元素。较佳的，前述的龙门吊车的调度方法，其中所述的步骤2调度评价值算法如下：ωw：表示任务按时完成率的权重值；wi：表示任务i所对应优先级的权重值；Dpti：任务i应开始时间；Dacti：任务i的实际开始时间；DTall：吊车运行总时间；ωs：吊车运行有效距离的权重值；（Xpsi，Ypsi）：任务i起点坐标；（Xpei，Ypei）：任务i终点坐标；（Xasi，Yasi）：完成任务i吊车的实际起点坐标；（Xaei，Yaei）：完成任务i吊车的实际终点坐标；h：吊车调度的评价值，越大越好；附图说明图1为本专利技术的龙门吊车使用调度处理流程图。图2为本专利技术的龙门吊车负责区域平面投影示例图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的龙门吊车调度方法及其具体实施方式、结构、特征、步骤及其功效，详细说明如后。首先通过对所有的吊车服务任务进行分类统计，按其任务申请的方式不同分为紧急吊车任务、已上报吊车服务、预判断吊车服务三类，并规范其基础需录入的基础数据；其次，对已有任务进行排序，按照任务所在区域选定吊车，根据其优先级、任务吊运起始位置确定、任务最早开始时间等确定吊车对应任务的排序；最后根据在实际操作中插入的任务进行调度，将受影响的任务集合进行重调度。整个调度流程如附图1所示。本专利技术中龙门吊车场地布局示意图如附图2所示。实现本专利技术的技术方案是：（1）吊车使用服务基础数据：该步骤作为吊车使用调度的基础，为整个吊车调度进行初步的规划，按照吊车服务出现的方式将吊车使用服务分为三类：Ⅰ紧急吊车任务：在实际生产中有些情况是不预测的，一旦发生紧急情况（加急分段、意外事故等）而需要使用吊车的任务，优先度最高；Ⅱ已上报吊车服务：对于有些任务处于已完成阶段，必须马上使用吊车进行下一步的吊运，优先度较高；Ⅲ与判断吊车服务：按照曲面分段的生产计划，吊车服务的生产计划中的时间节点，优先度最低。为了方便对吊车使用服务任务的处理，规范了吊车使用服务申报的基本参数：Ⅰ任务优先级：吊车使用调度并不是对所有任务的响应度都是一样的，例如完工分段吊出场地任务与分段建造的零件吊入任务相比，为了增加场地的周转利用率优先考虑前者；Ⅱ任务吊入吊出属性：判断吊车将物品吊出场地还是吊入场地的标志；Ⅲ任务最早开始时间：吊车任务可以开始调运的最早时间，从一定程度上决定任务的紧急程度；Ⅳ任务的起始点和终止点坐标：吊车任务在一个平面的二维空间将一个物体从一个地点调运的另一个地点，前一个为起始点后一个为终止点。（2）吊车使用服务基于任务最优的调度机制：吊车的使用主要是为了所进行的生产任务服务的，如何尽量提高生产任务效率是吊车使用调度最核心的需求。本专利技术提出吊车使用服务基于任务最优的调度机制对吊车任务进行排序，首先先将所有的吊车任务按其所在的区域将任务分成吊车1任务集与吊车2任务集。如附图2所示，吊车1任务集表示吊车1所负责区域的所有统计任务，吊车2任务集表示吊车2所负责区域所有统计任务；其次利用启发式算法，利用优先级筛选、任务最早开始时间、吊车与任务相对位置、任务起始点位置筛选规则选出目前最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种龙门吊车的调度方法,其特征在于，包括三步骤：步骤1：通过对所有的吊车服务任务进行分类统计，按其任务申请的方式不同分为紧急吊车任务、已上报吊车服务、预判断吊车服务三类，并规范其基础需录入的基础数据。步骤2：利用启发式算法对已有任务进行排序，按照任务所在区域选定吊车，将任务分吊车1任务集与吊车2任务集，各任务集合根据其优先级、任务吊运起始位置、任务最早开始时间等计算出调度评价值，并由此确定对任务进行排序。步骤3：对如临时插入的扰动吊车使用服务，本专利技术中的处理方式为查找合适的任务插入位置进行任务插入，分析收插入任务影响的任务集合，对受影响的任务集合进行重调度。任务点工作人员通过无线或有线方式将数据发送到调度中心，调度中心通过无线或有线方式向吊车传递命令，由吊车工人进行操作吊车。

【技术特征摘要】
1.一种龙门吊车的调度方法，其特征在于，包括三步骤：步骤1：通过对所有的吊车服务任务进行分类统计，按其任务申请的方式不同分为紧急吊车任务、已上报吊车服务、预判断吊车服务三类，并规范其基础需录入的基础数据；步骤2：利用启发式算法对已有任务进行排序，按照任务所在区域选定吊车，将任务分吊车1任务集与吊车2任务集，各任务集合根据其优先级、任务吊运起始位置、任务最早开始时间计算出调度评价值，并由此确定对任务进行排序，计算所述调度评价值的算法如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：吕波，裴大茗，唐齐进，王丽锐，郝威巍，
申请(专利权)人：中国船舶工业综合技术经济研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11