一种多AGV调度系统运行效率评价方法与流程

本发明涉及系统效率评价方法，尤其是一种多agv调度系统运行效率评价方法。

背景技术：

随着智能物流和智慧工厂理念提出，自动导航车辆(automatedguidedvehicles，agv)作为现代自动化物流系统的新兴技术，能够有效地提高工厂中货物搬卸效率，既解放人力，又能提高生产效率。agv属于智能移动式的机器人，通过程序设定的搬卸货物的指令及引导路线完成工厂内的货物运输。多agv系统运行往往需要采用复杂的调度算法，使得agv小车单位时间内平均货运量最大化。

agv小车的调度是动态优化问题，常用的算法有遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，此外还有各种融合算法。然而，agv系统的实际运行效率的影响因素众多，如线路网络的复杂度、多agv间的冲突、agv装卸货的等待时间等，这些因素干扰了优化算法的最优性。因此，需要建立一套多agv调度系统运行效率的客观评价指标体系，针对不同的调度系统量化其运行效率。

熵值法是一种系统性能客观评价方法，理论基础是信息论中信息熵，信息熵的大小反映系统变量的无序化程度，信息熵越大，则系统变量的不确定性越大，因此，变量的重要性反而就越小，对应的权重也应该越小。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多agv调度系统运行效率评价方法，其采集调度系统中的agv平均运行速度、agv平均运行速度和货物平均运送时间作为运行效率影响参数，采用熵值法并依据运行效率影响参数获得能够评价系统运行效率的综合评价指标。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多agv调度系统运行评价方法，在保持货运任务总量和agv数量不变的情况下，分别采集不同的agv调度系统的效率影响参数，然后依据该效率影响参数获得运行效效率综合评价系数，通过比较该运行效率综合评价系数实现不同agv调度系统之间的优劣性比较；其中，每一agv调度系统的运行效率综合评价系数的获得包括以下步骤：

步骤1、采集agv调度系统不同时刻的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运送时间作为运行效率影响参数；用采集到的数据组成样本矩阵：

其中，xi,j为agv调度系统某一时刻采集的运行效率影响参数，i＝{1,2,3}，x1,j，x2,j，x3,j分别表示agv调度系统某一时刻的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运送时间，n是样本总数；

步骤2、对运行效率影响参数进行标准化，其中，agv平均运行速度和agv平均载重比是增益参数，其标准化公式为：

而货物平均运送时间是代价参数，其标准化公式为：

其中，和分别是xi,j的最大值和最小值，yi,j是标准化后的参数；

步骤3、计算各个运行效率影响参数的熵值，熵值计算公式为：

步骤4、计算运行效率影响参数权重并作归一化处理，权重计算公式为：

步骤5、结合影响参数值和权重计算运行效率综合评价系数，其中，调度系统某一检测时刻的瞬时效率为：

zj＝w1y1,j+w2y2,j+w3y2,j

zj值是介于0到1之间，所有zj值的均值为agv调度系统的运行效率综合评价系数，表示在特定的货运任务和特定的agv数量下，调度系统的运行效率。

本发明一种多agv调度系统运行效率评价方法在agv数量以及货运任务总量不变的情况下，分别采集不同agv调度系统的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运行时间作为运行效率影响参数，采用熵值法并依据所采集到的运行效率影响参数进行计算获得能够评价调度系统的运行效率综合评价系数，通过该运行效率综合评价系数来比较不同调度系统的优劣性，以便选出最适合特定工厂使用的agv调度系统。

附图说明

图1多agv调度系统运行效率评价方法流程图。

具体实施方式

参照图1所示，本发明揭示了一种多agv调度系统运行评价方法在保持货运任务总量和agv数量不变的情况下，分别采集不同的agv调度系统的效率影响参数，然后依据该效率影响参数获得运行效效率综合评价系数，通过比较该运行效率综合评价系数实现不同agv调度系统的优劣性比较，其中，每一agv调度系统的运行效率综合评价系数的获得包括以下步骤：

步骤1、采集agv调度系统不同时刻的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运送时间作为运行效率影响参数。

上述agv平均运行速度是指单位时间内，agv移动的平均距离；agv平均载重比是指agv的平均载重量和额定载重量的比值；货物平均运送时间是指所有货物任务下达到任务完成的总时间与货物数量的比值，这三个影响参数可以很好地表征agv调度系统的运行状况。

用采集到的数据组成样本矩阵：

其中，x1,j，x2,j，x3,j分别表示agv调度系统某一时刻的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运送时间，可用i＝{1,2,3}来分别表示，n是样本总数。

步骤2、运行效率影响参数标准化，区分增益参数和代价参数，采用不同的标准化公式。由于各个影响参数的量纲不同，因此有必要进行参数标准化，统一化为[0,1]区间内无量纲的量。agv平均运行速度和agv平均载重比是增益参数即值越大，效率越高，标准化公式为：

其中，和分别是xi,j的最大值和最小值，可由实际数据求得，而yi,j是标准化后的参数。而货物平均运送时间是代价参数即值越小，效率越高，其标准化公式为：

步骤3、计算运行效率影响参数的熵值，熵值表征影响参数的数据的差异性，差异性越大，熵值越大。熵值计算公式为：

步骤4、计算运行效率影响参数权重并作归一化处理，权重与熵值大小成反比，熵值越大，则权重就越小。权重计算公式为：

步骤5、结合影响参数值和权重计算运行效率综合评价系数，

zj＝w1y1,j+w2y2,j+w3y2,j

zj值是介于0到1之间，表示调度系统某一检测时刻的瞬时效率，以时间为横轴，zj值为纵轴，可以绘制调度系统运行效率随时间变化轨迹线。所有zj值的均值可以表示在特定的任务条件(货运任务)和特定的设备条件(agv数量)下，调度系统的运行效率，即为agv调度系统的运行效率综合评价系数。

在实际操作过程中，可以改变货运任务总量、agv数量，只要保持各agv调度系统的货运任务总量和agv数量不变即可，然后依次评价不同调度系统的运行效率，通过对比运行效率综合评价系数，选择最适合特定工厂使用的agv调度系统。

本发明一种多agv调度系统运行效率评价方法在agv数量以及货运任务总量不变的情况下，分别采集不同agv调度系统的agv平均运行速度、agv平均载重比、货物平均运行时间作为运行效率影响参数，采用熵值法并依据所采集到的运行效率影响参数进行计算获得能够评价调度系的统运行效率综合评价系数，通过该运行效率综合评价系数来比较不同调度系统的优劣性，以便选出最适合特定工厂使用的agv调度系统。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。