技术特征：
1.一种用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，所述方法包括：s1.获取任务计划t，任务计划t中已明确板坯搬运顺序和板坯目标节点信息，确定任务计划t的执行天车；s2.基于任务计划t下包含的板坯数目n，对任务计划t进行划分，得到n块板坯搬运的执行计划；s3.根据执行天车的协同配合情况，确定执行计划的执行类型；s4.引入每种执行类型下的天车运行时间代价函数，确定使天车运行时间代价函数取得最小值时的天车板坯搬运作业调度指令；s5.根据天车板坯搬运作业调度指令确认天车搬运板坯的路径节点，以此调度天车。2.根据权利要求1所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，设任务计划t的执行天车为ma与mb，第k块板坯的执行计划为t
k
，k∈[1，n]，步骤s3具体包括：一.天车m
a
执行t
k
，天车m
b
执行待避，第k块板坯的执行计划t
k
单一执行；二.天车m
a
执行t
k
，天车m
b
执行待避，天车m
b
执行t
k
‑1，天车m
a
执行待避，第k
‑
1块板坯的执行计划t
k
‑1与第k块板坯的执行计划t
k
并行执行；三.第k块板坯的执行计划t
k
拆分执行：t
k
＝t
k1
，t
k2
；其中，t
k1
，t
k2
分别表示执行计划t
k
拆分后的两个计划，将t
k1
和t
k2
放入任务计划t，剔除原执行计划t
k
，形成新任务计划t’，对于新任务计划t’中的执行计划，选择执行类型为单一执行或并行执行。3.根据权利要求2所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，设任务计划t的表达式为：t＝t1，t2，t3，
…
，t
n
t
k
∈t，k∈[1，n]其中，n表示任务计划t下包含的板坯数目；任务计划t下包含m种调度方法，记为调度集合d，表达式为：d＝d1，d2，d3，
…
，d
m
d
j
∈d，j∈[1，m]d
j
对应板坯搬运作业调度指令，分属于n个t
k
执行计划，引入时间代价函数为cost(x)，对每一个d
j
执行时间代价函数，时间代价函数取最小值时，最优板坯搬运作业调度指令为d
best
；表达式为：d
best
＝d
j
|cost(d
j
)＝min(cost(d1)，cost(d2)，cost(d3)，
…
，cost(d
m
))：将d
j
分解成n部分，每一部分对应于一块板坯，记为：d
j
＝d
j，1
，d
j，2
，d
j，3
，
…
，d
j，n
d
j，k
∈d
j
，k∈[1，n]每次执行完毕一块板坯后，d
best
进行重新计算，实时生成新的最优调度作业指令；在钢铁厂板坯搬运时，d
j，k
包含钢铁厂中的智能管理系统下，若干个执行器和感知器的指令。4.根据权利要求3所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，天车m
a
执行t
k
，天车m
b
执行待避，第k块板坯的执行计划t
k
单一执行时，调度集合d成员的数量m满足：
其中，n
′
等于任务计划t中的执行计划t
k
的数量；调度d
j，k
的天车路径用路径函数表示：设天车m
a
依序抵达的目标节点为：x0，x1，x2，
…
，x
s
则天车m
a
路径函数path(m
a
)表达式为：path(m
a
)＝l(x
‑1，x0)，l(x0，x1)，l(x1，x2)，
…
，l(x
s
‑1，x
s
)其中，x
‑1是天车m
a
的起始点或在t
k
‑1计划中的最后一个路径节点，l(x
s
‑1，x
s
)表示两路径节点之间的线段；天车m
a
的工作区间为：[x
min
，x
max
]＝[min(x0，x1，x2，
…
，x
s
)，max(x0，x1，x2，
…
，x
s
)]其中，x
min
表示天车m
a
工作区间的下限，x
max
表示天车m
a
工作区间的上限；天车m
b
的待避路径path(m
b
)的表达式为：其中，x
′
‑1是天车m
b
的起始点或在t
k
‑1计划中的最后一个点，x
δ
是天车m
a
和天车m
b
之间的安全距离；天车m
a
和天车m
b
的行程长度分别为：的行程长度分别为：则|l(m
a
)|≥|l(m
b
)|；天车m
a
和天车m
b
的时间代价函数分别为：的时间代价函数分别为：其中，v表示天车m
a
和天车m
b
的平均速度；天车ma的运行时间完全覆盖天车m
b
的运行时间，天车m
b
在天车m
a
执行计划t
k
的同时完成待避工作，因此，d
j，k
的时间代价函数无需考虑行车待避的影响，d
j，k
的时间代价函数表达式为：遍历d
j，k
对应的天车m
a
路径path(m
a
)抵达的路径节点，得到使时间代价函数取得最小值
的天车板坯搬运作业调度指令，根据天车板坯搬运作业调度指令确认天车搬运板坯的路径节点，以此调度天车。5.根据权利要求4所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，天车m
a
执行t
k
，天车m
b
执行待避，待避完成后，能连续执行分配到的执行计划；天车m
b
执行t
k
‑1，天车m
a
执行待避，待避完成后，能连续执行分配到的执行计划；第k
‑
1块板坯的执行计划t
k
‑1与第k块板坯的执行计划t
k
并行执行时，设天车m
b
执行t
k
‑1，天车m
a
执行待避时，天车m
b
的工作区间是[x
min
，x
max
]，天车m
a
的当前位置点为x
‑1；其中，x
min
表示天车m
a
工作区间的下限，x
max
表示天车m
a
工作区间的上限；天车m
a
执行t
k
，天车m
b
执行待避，天车m
a
的工作路径点是x0，x1，...，x
s
，天车m
a
提前行走的路径path
′
(m
a
)的表达式为：x
i
∈x0，x1，...，x
s
x
i
′
∈x0，x1，...，x
s
′
，s
′
＜sx
i
″
∈x0，x1，...，x
s
″
，s
″
＜s其中，l(x
s
‑1，x
s
)表示两路径节点之间的线段；执行计划t
k
‑1和执行计划t
k
并行执行节省的天车运行时间代价函数cost
′
(d
j，k
)的表达式为：调度d
j
的时间代价函数cost(d
j
)的表达式为：其中，cost
′
(d
j，0
)＝0，遍历调度d
j
对应的天车路径节点，求取使得调度d
j
的时间代价函数cost(d
j
)取最小值的天车板坯搬运作业调度指令，根据天车板坯搬运作业调度指令确认天车搬运板坯的路径节点，以此调度天车。6.根据权利要求5所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，在板坯搬运的执行计划t
k
拆分执行时，t
k
＝t
k1
，t
k2
；其中，t
k1
，t
k2
分别表示执行计划t
k
拆分后的两个计划，新任务计划t’与原任务计划t满足：新任务计划t’中对每一个d
j
执行时间代价函数，时间代价函数取最小值时，最优板坯搬运作业调度指令为d
′
bext
；原任务计划t中对每一个d
j
执行时间代价函数，时间代价函数取最小值时，最优板坯搬运作业调度指令为d
″
best
；则板坯搬运的执行计划t
k
拆分执行时，最优板坯搬运作业调度指令d
best
表达式为：d
best
＝min(d
′
best
，d
″
best
)
遍历d
best
得到每块板坯的天车消耗时间，确定执行计划t
k
拆分执行时的执行时间，以及各个子计划的执行时间，进而得到天车的板坯搬运性能指标板坯和生产节拍；d
best
确定后，板坯搬运作业调度指令d
j
即能确定，即：d
j
＝d
j，1
，d
j，2
，d
j，3
，
…
，d
j，n
d
j，k
∈d
j
，k∈[1，n]此时d
j，k
均属于已拆分后的指令；每个已拆分后的指令d
j，k
均由执行t
k
的天车ma和执行待避的天车m
b
两个任务指令构成，分别由两个天车执行，d
j，k
的值为：或其中，ma
j，k
＝move(x
‑1，x0)，grap(y0，z0)，move(x1，x2)，release(y1，z1)mb
j，k
＝move(x
‑1，x
′
)式中，move表示天车移动到x点；grap表示夹具移动到y点，高度移动到z点，夹取板坯，然后回到安全高度；release表示夹具移动到y点，高度移动到z点，放下板坯，然后回到安全高度；move和grap、release动作是能并行的，待避点x
′
属于待避区，并且离下一个任务的第一个x点最近的点。7.根据权利要求5所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，对于相邻两个指令d
j，k
‑1与d
j，k
，若d
j，k
‑1与d
j，k
的目标节点有交叉，则d
j，k
‑1与d
j，k
分配给同一台天车，使得两台天车作业区域不重叠交叉。8.一种终端，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行存储在存储器上的计算机程序，以实现权利要求1～7任意一项所述的用于板坯搬运的天车调度方法。9.一种用于板坯搬运的调度系统，所述系统用于实现权利要求1所述的用于板坯搬运的天车调度方法，其特征在于，所述系统包括：执行天车确认模块，用于获取任务计划t，确定任务计划t的执行天车，任务计划t中已明确板坯搬运顺序和板坯目标节点信息；任务计划划分模块，基于任务计划t下包含的板坯数目n，对任务计划t进行划分，得到n块板坯搬运的执行计划；计划执行类型确认模块，根据执行天车的协同配合情况，确定执行计划的执行类型；调度指令求取模块，引入每种执行类型下的天车运行时间代价函数，确定使天车运行时间代价函数取得最小值时的天车板坯搬运作业调度指令；调度执行模块，根据天车板坯搬运作业调度指令确认天车搬运板坯的路径节点，以此调度天车。10.一种运营调度中心，所述运营调度中心包括：用户信息管理系统mes、权利要求9所述的用于板坯搬运的调度系统及用于板坯搬运的天车；所述用户信息管理mes系统存储有天车调度任务计划t。
技术总结
本发明提出一种用于板坯搬运的天车调度方法、终端、调度系统及运营调度中心，解决了在天车执行板坯搬运作业计划时，如何合理分配作业任务、节省执行时间、提高执行效率的问题，在获取任务计划后，将其细分为每块板坯的执行计划，形成任务排程，根据执行天车的协同配合情况，确定板坯搬运执行计划的执行类型，基于对天车运行时间代价函数的优化，确定天车板坯搬运作业调度指令，根据天车板坯搬运作业调度指令确认天车搬运板坯的路径节点，调度天车按序执行，提高天车执行效率。提高天车执行效率。提高天车执行效率。
技术研发人员：郑正国 喻维纲 郑祎 郭理宏 武利冲 刘承思 刘铮
受保护的技术使用者：株洲天桥起重机股份有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/12/21