【技术实现步骤摘要】
U型自动化码头多设备混合调度方法及电子设备
[0001]本专利技术涉及集装箱运输领域，特别涉及一种基于混沌粒子群优化的U型 自动化码头多设备混合调度方法及电子设备。
技术介绍
[0002]目前关于码头多设备调度的研究一般最多集中在两种设备之间的调度， 如AGV&YC、AGV&QC、YC&内部卡车(IT)等。三种设备之间的调度一 般仅涉及QC(岸桥)、AGV(自动化无人引导小车)和YC(场桥)。这三 种设备调度问题中会有以下约束：如AGV，IT和ET(外集卡)等陆运运输 设备的路径约束,QC或YC等堆场起重设备之间的无交叉约束。在以上问题 的研究中，为了简化问题，一般会忽略一些约束，例如，如果只关注AGV、 YC和QC的数量分配，一般不会考虑全部约束。因此，目前缺乏对三种以 上设备调度的研究，同时考虑了设备的分布和约束条件。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于混沌粒子群优化的U型自动化码头多设 备混合调度方法及电子设备，在考虑了AGV数量分配和AGV、ET路径约 束的情况下，解决了来自YC、AGV和ET三种类型的设备混合调度问题。
[0004]为了解决以上问题，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种U型自动化码头多设备混合调度方法，包括：步骤S1、获取总任 务信息；步骤S2、根据所述总任务信息对调度粒子群进行初始化；步骤S3、 对进行初始化的所述调度粒子群进行CCSPO粒子群迭代处理，进入步骤S5， 步骤...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种U型自动化码头多设备混合调度方法，其特征在于，包括：步骤S1、获取总任务信息；步骤S2、根据所述总任务信息对调度粒子群进行初始化；步骤S3、对进行初始化的所述调度粒子群进行CCSPO粒子群迭代处理，进入步骤S5，步骤S5、判断是否满足混沌条件，若满足混沌条件，则进入步骤S4；步骤S4、对所述调度粒子群进行粒子混沌处理，处理完所有粒子后进入步骤S6；步骤S6、判断是否满足迭代结束条件，满足则得到调度结果，否则继续迭代。2.如权利要求1所述的U型自动化码头多设备混合调度方法，其特征在于，所述总任务信息包括集装箱号、与集装箱对应的任务类型、集装箱在堆场的目标位置。3.如权利要求2所述的U型自动化码头多设备混合调度方法，其特征在于，每个集装箱对应的任务类型为四种；第一种任务类型是指集装箱被运出堆场，并依次通过YC和AGV；第二种任务类型是指集装箱从AGV运输到堆场，再从YC运输到相应堆场的目标位置；第三种任务类型是指集装箱被运出堆场，并依次通过YC和ET；第四种任务类型是指集装箱从ET运输到堆场，再从YC运输到相应堆场的目标位置；对于所述第一种任务类型和第三种任务类型，YC先跑到堆场的目标位置拿到集装箱，然后等待AGV或ET到达交接区域，在所述第一种任务类型和第三种任务类型中，YC在完成交接后完成当前任务；对于所述第二种任务类型和所述第四种任务类型，YC先运行至与目标位置对应的交接bay位置，等待AGV或ET交接，然后YC仅需小车和吊具沿堆场row运动，将集装箱运输至堆场目标位置。4.如权利要求3所述的U型自动化码头多设备混合调度方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S2.1、生成所述调度粒子群；所述调度粒子群包括三个子粒子群，其中第一子粒子群包括若干个YC粒子，第二子粒子群包括若干个AGV粒子，第三子粒子群包括若干个ET粒子；步骤S2.2、初始化粒子群参数；所述粒子群参数包括粒子群规模、粒子初始速度、局部历史最优位置、全局最优位置、局部历史最优值和全局最优值。5.如权利要求4所述的U型自动化码头多设备混合调度方法，其特征在于，所述步骤S2.2包括：步骤S2.2.1、生成初始粒子位置：步骤S2.2.1.1、根据总任务信息确定当前运输设备的所有任务编号；步骤S2.2.1.2、对所有所述任务编号进行随机排序得到初始位置值；步骤S2.2.1.3、重复执行所述步骤S2.2.1.1直到生成AGV、YC及ET的一组任务序列，将此组任务序列作为粒子初始位置；步骤S2.2.1.4、重复执行所述步骤S2.2.1.1直到生成粒子数满足粒子群规模；步骤S2.2.2、设定粒子初速度，如下式：v0＝pmax
‑
p0+r0(pmax
‑
pmin)
式中v0表示粒子初速度；pmax表示调度粒子群当前适应值的最大位置；p0表示粒子初始位置；r0表示在(0，1)之间生成的随机数；pmin表示调度粒子群当前最小适应值的对应粒子位置；步骤S2.2.3、调用调度粒子模块以初始化调度粒子群中各粒子的适应值；所述调度粒子模块中的调度参数包含决策变量，和对应此决策变量的适应值；所述决策变量为AGV、YC和ET的任务序列；当将粒子位置值赋给调度粒子模块时，每一所述粒子的适应值均通过以下过程计算：步骤S2.2.3.1、对粒子位置进行离散化作为调度参数；步骤S2.2.3.2、采用如下公式更新堆场内交互信息：式中，yt
ij+1
表示场桥i任务j+1的开始时间；表示集装箱y
ij
的堆场bay位置；表示表示集装箱y
ij
‑1的堆场bay位置；表示集装箱y
ij
‑1的堆场row位置；表示集装箱y
ij
的堆场row位置；r
agv
表示YC与AGV交接的row位置；r
et
表示YC与ET交接的row位置；表示运输集装箱y
ij
的场桥吊具下落距离；f0表示场桥吊具在交接时的下降距离；表示集装箱y
ij
的任务类型；式中，表示场桥i当前任务的交接时间；j表示任务索引编号；表示编号i0的YC的集装箱任务集；y
ij
表示场桥i任务j的集装箱编号；
式中，表示场桥i当前任务的交接时间；yt
ij
表示场桥i任务j的开始时间；表示集装箱y
ij
的堆场bay位置；表示集装箱y
ij
‑1的堆场bay位置；表示集装箱y
ij
的堆场row位置；表示集装箱y
ij
‑1的堆场row位置；表示表示运输集装箱y
ij
的场桥吊具下落距离；r
et
表示YC与ET交接的row位置；表示集装箱y
ij
的任务类型；r
agv
表示YC与AGV交接的row位置；式中，A表示AGV车道入口排队的集装箱编号；表示场桥i
′0任务j
′0的集装箱编号；i'0表示场桥编号；j'0表示场桥任务编号；式中，a
ij
表示AGV i任务j的集装箱编号；at
ij
表示AGV i任务j的开始时间；At表示场区入口AGV队列中AGV的到达时间；表示场桥i
′0任务j
′0的集装箱编号；式中，a表示堆场入口AGV排队次序，变量元素由AGV对应运输的集装箱编号构成，AGV和合作的YC越早到达入口和交接区，AGV的优先级越高。每当有AGV进入队列时，车场入口的AGV队列将按照上述优先级重新排列。表示调整a中的元素大小顺序，使之与中元素大小顺序对应；At表示场区入口AGV队列中AGV的到达时间；表示场桥i当前任务的交接时间；Yc表示场桥集；式中，i1表示AGV编号；i表示变量；j
′1表示AGV任务编号；j表示变量；a
ij
表示AGV i任务j的集装箱编号；A0表示排在第一位的集装箱编号；式中，j1表示AGV任务编号；j表示变量；at
i1j
表示AGV i1运输集装箱编号j的任务开始时间；式中，表示AGV i1任务j的集装箱编号；A0表示排在第一位的集装箱编号；表示AGV i1任务j
‑
1的集装箱编号；j1表示AGV任务编号；j
′1表示AGV任务编号；表示AGV i1的总任务集；
式中，t
enter
表示AGV进入入口的时间；表示AGV i1任务j1的开始时间；表示AGV车道的场区入口的释放时间；式中，t
handover
表示AGV与YC的交接时间；t
enter
表示AGV进入入口的时间；表示AGV车道β位的释放时间；Δt0表示防撞时间，为预先设定值；β表示AGV车道第β位；B表示场区车道位，β∈{
‑
1,0,1,...,B}；表示集装箱A0的堆场bay位置；A0表示排在第一位的集装箱编号；表示集装箱A0对应的运输场桥编号；式中，表示AGV车道的场区入口的释放时间；t
handover
表示AGV与YC交接时间；式中，i0表示YC编号；j0表示YC任务编号；y
ij
表示场桥i任务j的集装箱编号，A0表示排在第一位的集装箱编号；式中，表示场桥i0任务j0的开始时间；t
handover
表示AGV和YC交接时间，表示场桥i0当前任务的交接时间；式中，t
wait
表示AGV等待时间；t
handover
表示AGV和YC交接时间；表示场桥i0当前任务的交接时间；i0表示第i0号场桥，i0∈{1,2,3,...,Yc}；f0表示场桥吊具在交接时的下降距离；式中，t
leave
表示AGV离开时间；t
wait
表示AGV等待时间；表示AGV车道β位的释放时间；Δt0表示防撞时间；β表示AGV车道第β位；B表示场区车道位，β∈{
‑
1,0,1,...,B}，其中，
‑
1表示场区入口；式中，表示AGV车道β位的释放时间；t
leave
表示AGV离开堆场时间；β表示AGV车道第β位；表示集装箱A0的堆场bay位置；A0表示排在第一位的集装箱编号；表示集装箱A0对应的运输场桥编号；式中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军军，杨婧瑜，许波桅，杨勇生，吴华锋，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。