摘要：随着电商行业在我国的不断发展，带动着商业模式发生了大范围的转变，我国其他行业也随之发生了日新月异的变化。其中，物流运输和自动化制造是在商业模式转变的过程中发展最快的两个行业。AGV作为整个自动化制造和运输环节中的关键设备，在商品销售和运输的过程中起到了十分重要的作用。而伴随着科技的进步，AGV技术越发成熟，其应用范围也从最初的小规模适用逐渐向更大的应用规模发展。
关键词：路径规划；AGV；技术研究
1 AGV路径规划概念
AGV作为现代自动化设备机器人在工业生产以及工业运输过程中应用的典例，在商品和工业产品的自动运输过程发挥了很大的作用。AGV在工作过程中能够发挥出自主性需要工作人员对其进行条件的设置，因此它的自主性并不是凭空产生的。在对AGV进行操作时，操作人员需要将该设备的路径起始点、路径过程以及路径终点进行详细的设置，AGV会沿着工作人员设置的路径进行工作。而AGV的路径规划就是让AGV设备从路径起点向路径终点运行的过程中，选择出一条阻碍最少、耗时最短的最优路径。因此只有确立好AGV设备的目标和位置，再对ATV进行路径规划才有意义。由于AGV功能性较强，对于仓储运输的提升比较大，因此在近几年的市场销售中仓储AGV的占比有了大幅度的提升，图一为2016年的仓储AGV市场所占比例，由统计表格我们可以看出仓储AGV的占比已经上升到了36.7%，相较于往年有了很大的提高。
图一
在对AGV进行路径规划的过程中，需要根据AGV设备不同的情况采取不同的规划方案。在现阶段，AGV的路径规划主要分为单AGV路径规划和多AGV路径规划。单AGV路径规划和多AGV路径规划的区别主要体现在两种路径规划会实现不同的运输目标：单AGV路径规划通过优化运输的路径让AGV设备在运行的过程中能够节省运输时间，尽快从路径起点到达路径终点。因此，在进行单AGV路径规划时，就需要对设备路径的转向角度和运输距离进行科学的计算和控制，让整个AGV运输路径中的转向角度之和最小、距离最短，这样才能够实现AGV设备的快速运行。而多AGV设备的路径规划则更侧重于提高设备的运输效率以及整个系统的运行效率，因此在实现多AGV路径规划时工作人员会通过减少AGV路径中的阻碍，设置最优的运行路线，同时也会通过减少各AGV之间的死锁、冲突等问题，避免设备运行时发生设备的损坏和失灵等问题。
AGV的路径规划能够让AGV设备不断的优化，并在设备的使用过程中发挥出最大的作用，提高物流行业的运输效率，解放该行业中不必要的人力资源，这对于我国新时代背景下物流运输行业的发展有着十分重大的意义。
2 负载平衡对多AGV路径规划的影响
多AGV运行在工业的生产运输过程中能够加快物流的运输速度，但是与此同时，也会由于在大规模的物流运输工程中，局部过多的AGV设备造成整个运输系统中局部负载的负载量过大。负载平衡是维持多AGV设备运行速度的一个重要因素，局部过大的负载会对该范围内单个AGV设备的工作效率产生影响，进而会在整个物流运输工程中产生局部拥堵的现象，这会让AGV系统在局部范围内的运输效率大大降低。
3 拥堵对AGV系统运行效率的影响
AGV系统的运行效率与物流运输过程中局部的运输情况息息相关，当物流运输网的局部区域内存在数量合理的AGV设备，而该区域内的设备运行状况保持着畅通，那么AGV的运行速度就可以达到最高，系统的局部运输效率就会有所保障。但是随着系统局部范围内的AGV设备数目不断增多，该区域的设备运行速度就会有所减缓，严重时甚至会产生拥堵现象，在这种情况下，AGV设备会不断的发生启停，极大的降低了该区域的通行能力，进而影响到整个系统的工作效率。
4 多AGV局部路径规划
4.1 AGV冲突和死锁现象
AGV的冲突和死锁现象是多AGV设备运行过程中发生的常见问题，这类问题主要是由于多AGV的路径规划不合理，导致局部范围内的设备运行路线发生冲突，致使AGV设备的运行发生问题。实际的生产运输过程中工作人员对AGV设备出现的这些问题通常采用的解决方式分为交通规则法和时间窗法两种。这两种解决措施运用了不同的解决思路：其中交通规则法是在AGV设备工作之前，通过预先对运行路径进行探查和分析，然后通过固定的AGV路径设计使设备在运行过程中避免出现路径的阻碍和交叉等问题，从而降低AGV发生冲突和死锁的几率。而时间窗法则是通过对AGV设备运行路线和速度进行计算，在运行过程中利用规划避免设备运行的问题发生。这两种解决方式各具优点，交通规则法相较于时间窗法不需要太多高科技技术的支持，因此在实际的物流运输中更容易实现，但是由于它对设备运行路径进行了固定设计，所以在使用过程中会缺少灵活性。而时间窗法则具有更强的灵活性和适用性，但是由于不同AGV设备的运行速度会有所差别，因此这种办法可能会出现对设备的预估与实际情况不符，不能从根本上解决AGV设备的冲突和死锁问题。
4.2 其他设备路径冲突问题
AGV系统的高效工作依赖于其设备的稳定运行以及路径的合理规划，因此只有对AGV运行路径进行科学的规划才能有效的提高该系统的运输效率。但是在实际的工作过程中，往往会出现很多由于设备路径设计不合理的情况而导致的路径冲突问题。物流运输过程中常见的AGV运行路径冲突问题有相向冲突、追击冲突、路口冲突等，这些冲突问题的产生，会给局部的AGV系统运行带来严重的阻碍，冲突造成的设备损坏还会给维修人员以及物流公司带来很大的工作压力和经济压力。对待这类路径冲突问题的解决方式，企业通常采用优化AGV运行路径的方法，减少路径设计中的交叉问题、阻碍问题，并通过加强路径算法进一步强化AGV系统的运行效率。
结束语：AGV是柔性制造领域以及仓储物流行业的关键运输设备，该运输系统的高效运行有赖于设备的稳定和路径的合理。因此想要提高我国物流运输的运输效率，就要从优化AGV运行路径入手。设计人员可以通过科学合理的分析和计算，尽可能避免AGV系统中常见的路径冲突和负载过重等问题，提高设备运行的效率和速度，解决我国物流行业的人力资源占用过大的问题，加强自动化运输设备在工业生产和物流运输范围内的应用，让我国的AGV发展能够拥有更广阔的空间。
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论文作者:胡培尧
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：路径论文; 设备论文; 过程中论文; 死锁论文; 局部论文; 冲突论文; 物流论文; 《电力设备》2019年第6期论文;