一种厂内运输任务分配方法、装置、设备及介质与流程

所属的技术人员能够理解，本发明提供的厂内运输任务分配方法可以实现为装置、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。在厂内运输任务分配方法的非暂态计算机可读存储介质中，可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

背景技术：

1、大型制造型企业的厂区内生产车间不定时产生运输任务，运输车辆在接到运输任务后，从车库出发，需要在特定时间内从某生产车间装载工件，并送至指定生产车间卸载工件，运输车辆需要在规定时间内完成运输任务并返回车库。在运输任务执行的过程中，每个运输任务均涉及一个起货点和一个卸货点，这两点通常以配对的形式出现，而且某一运输任务的卸货点可能是另一运输任务的起货点，另外由于每个车间都可能产生运输需求，因此厂内运输任务几乎涉及到企业的每个生产车间，最终导致运输任务的流向数量非常多且杂乱。

2、目前由于各生产车间工艺上下序间信息不互通，需要依靠人工进行车辆调度，车辆通常一车一单的形式进行作业，装载率低。一方面，生产车间内通道只允许一辆车进行装卸，若同时有多个车辆需要装卸，只能在生产车间外排队等待，而无法进入车间。另一方面装卸工件时只能使用生产车间内的天车作业，若生产车间内正在使用天车，则车辆也无法进行工件装载，只能排队等待，另外暂存区剩余空间大小也是影响装卸作业的重要因素。

3、综上，车辆作业受车间通道、暂存区空间和天车等装卸设备资源的条件限制，而且并行作业的车辆之间存在资源抢占的影响，最终导致车辆在装载、卸载过程中产生大量非必要的等待时间。

4、此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种厂内运输任务分配方法、装置、设备及介质，是非常有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述车辆作业受车间通道、暂存区空间和天车等装卸设备资源的条件限制，而且并行作业的车辆之间存在资源抢占的影响，最终导致车辆在装载、卸载过程中产生大量非必要的等待时间的缺陷，本发明提供一种厂内运输任务分配方法、装置、设备及介质，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种厂内运输任务分配方法，包括如下步骤：

3、s1.获取待分配运输任务，将同一起货车间的待分配运输任务分配到不同的任务组，并为各任务组分配车辆；

4、s2.将各车辆分配的任务组输入至车辆路径问题模型进行建模求解，得到各任务组中的任务完成顺序。

5、进一步地，步骤s1具体步骤如下：

6、s11.获取待分配运输任务信息，并将待分配任务根据起货车间内通道数量划分为单通道车间任务和多通道车间任务；

7、s12.根据待分配任务类型及其双向运输关系将待分配运输任务划分为任务组，并为任务组分配车辆。

8、进一步地，步骤s11具体步骤如下：

9、s111.获取待分配运输任务信息，所述运输任务信息包括单据号、工件名称、数量、运输重量、紧急程度、起货车间和卸货车间；

10、s112.获取各待分配运输任务的起货车间，并确定各起货车间内通道类型；

11、当通道类型为单通道，进入步骤s113；

12、当通道类型为多通道，进入步骤s114；

13、s113.将单通道的起货车间对应的各待分配运输任务作为单通道车间任务，进入步骤s12；

14、s114.将多通道的起货车间对应的各待分配运输任务作为多通道车间任务。

15、进一步地，步骤s12具体步骤如下：

16、s121.识别出待分配运输任务中所有的单通道车间任务；

17、s122.将属于同一单通道车间的单通道车间任务添加到不同任务组中，并为任务组分配车辆；

18、s123.识别出待分配运输任务中所有的多通道车间任务；

19、s124.根据所有多通道车间任务的起货地点、卸货地点识别各多通道车间之间是否具有双向运输关系；

20、若是，进入步骤s125；

21、若否，进入步骤s126；

22、s125.将具有双向运输关系的多通道车间任务插入到不同任务组进入步骤s127；

23、s126.识别出各起货地点相同的不具有双向运输关系的多通道车间任务，并插入到不同任务组；

24、s127.获取各任务组内任务数量以及各车辆已分配的任务数量；

25、s128.根据各车辆已分配任务组数量识别出已有任务组数量最少的车辆作为目标车辆，依次将各任务组分配到目标车辆，直至任务组分配完成。

26、进一步地，待分配运输任务根据紧急程度由高到低依次划分为特快任务、特急任务、急任务以及一般任务；

27、步骤s12中按照紧急程度由高到低顺序为待分配任务划分任务组以及分配车辆；

28、预先根据车辆配有吊具、载具以及人员装卸工件的熟练程度划分车辆的运输效率；

29、步骤s12中根据运输效率由高到低的顺序选择目标车辆进行任务组分配。

30、进一步地，步骤s2具体步骤如下：

31、s21.确定车辆的作业顺序；

32、s22.预先设定待分配运输任务的默认假设条件；

33、s23.以车辆运输往返次数最小为目标，以生产车间服务时间、车辆容量、车辆最大工作时间为约束构建车辆路径问题模型；

34、s24.对构建的车辆路径问题模型求解，得到每辆车为各任务组中任务执行的作业顺序。

35、进一步地，步骤s21中根据生产车间的天车是否存在故障、天车未来设定时间段作业量预测值、排队运输车辆的预测等待时间以及车辆工作状态确定车辆的运输作业顺序；

36、步骤s22中默认假设条件为：

37、每个待分配运输任务需被车辆服务；

38、每辆车的工作时间小于等于最大工作时间；

39、每个待分配运输任务的完成时间小于等于最晚送达时间；

40、每辆车的载重小于等于车辆额定载重；

41、步骤s23具体步骤如下：

42、s231.构建车辆路径问题模型的目标函数f如下：

43、

44、其中，表示车间到车间的距离；表示车辆是否由车间到车间，，表示所有车间集合；表示车辆集合；表示所有访问节点，，表示车库，，表示基于运输任务的起货点车间集合，，表示基于运输任务的卸货点车间集合，，表示运输任务数量；

45、s232.构建对运输任务约束的第一约束条件sj1：

46、

47、其中，表示车辆是否由车间到车间，，表示所有车间集合；

48、s233.构建对车辆从车间到车库的第二约束条件sj2和车辆从车库到车间的第三约束条件sj3:

49、

50、

51、其中，表示车辆是否由车间到车库，表示车辆是否由车库到车间,，表示所有车间集合，表示车库，i表示车间，k表示车辆，表示车辆集合；

52、s234.构建对车辆进出车间数量平衡的第四约束条件sj4:

53、

54、其中，表示车辆是否由车间到车间，表示车辆是否由车间到车间，，表示所有车间集合，k表示车辆，表示车辆集合；

55、s235.构建对车辆载重的第五约束条件sj5:

56、

57、其中，表示车辆离开点时的载重，表示车辆载重，表示车间的取货需求或送货需求，如果是起货点，则；如果是卸货点，则，，表示所有车间集合，k表示车辆，表示车辆集合；

58、s236.构建对车辆工作时间的第六约束条件sj6:

59、

60、其中，表示第辆车的工作时间，表示车辆的最大工作时间；k表示车辆，表示车辆集合；

61、s237.构建对车辆到达各车间的时间约束的第七约束条件sj7和第八约束条件sj8:

62、

63、

64、其中，表示车辆到达车间的时间，表示车辆在车间的服务时间，表示车辆从车间到车间的运行时间，表示车辆到达车间的时间，表示车间允许最早开始作业时间，表示车间允许最晚作业时间；表示所有访问节点，，表示车库，，表示基于运输任务的起货点车间集合，，表示基于运输任务的卸货点车间集合，，k表示车辆，表示车辆集合，表示运输任务数量；

65、s238.构建车辆运输时避免出现子圈的第九约束条件sj9:

66、

67、其中，表示车辆是否由车间到车间，，表示所有车间集合，s表示任意车间集合，k表示车辆，表示车辆集合；

68、s239.构建取货需求与送货需求成对出现的第十约束条件sj10和第十一约束条件sj11：

69、

70、

71、其中，表示车间的取货需求或送货需求，如果是起货点，则；如果是卸货点，则，；表示车间的取货需求或送货需求，如果是起货点，则；如果是卸货点，则，；

72、表示基于运输任务的起货点车间集合，；表示基于运输任务的卸货点车间集合，，m表示运输任务数量。

73、第二方面，本发明提供一种厂内运输任务分配装置，包括：

74、任务分配模块，用于获取待分配运输任务，将同一起货车间的待分配运输任务分配到不同的任务组，并为各任务组分配车辆；

75、作业顺序计算模块，用于将各车辆分配的任务组输入至车辆路径问题模型进行建模求解，得到各任务组中的任务完成顺序。

76、第三方面，本发明提供一种设备，包括处理器和存储器；

77、其中，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得设备执行上述第一方面所述的方法。

78、第四方面，本发明提供了一种存储介质，

79、所述存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。

80、本发明的有益效果在于：

81、本发明提供的厂内运输任务分配方法、装置、设备及介质，通过将待分配运输任务根据车间内通道数量划分为单通道车间任务和多通道车间任务，优先分配单通道车间任务，保证每个车辆任务组在单通道车间内无交叉，将每个单通道车间内的所有任务分别插入到不同车辆任务组中，将所有多通道车间内的任务根据车间之间的双向运输关系插入到不同车辆任务组中，然后将任务分组输入车辆路径问题模型进行建模求解，以得到各车辆任务组中的任务完成顺序。本发明充分考虑各任务车间之间的位置关系，使每辆车在行驶过程中尽可能考虑到每个任务装卸货点之间的位置关系，将所有任务整合起来进行车辆路径的规划，提高车辆装载率，使车辆尽可能地只经过访问点一次，避免车辆行驶路径重复，减少车辆运输往返次数，提高运输任务的物流效率。

82、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

83、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。