华南理工大学学报(自然科学版)

作者：温惠英, 元昱青, 林译峰

单位：华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 510640

关键词：自动化集装箱码头,路径规划,冲突规避,道路负载均衡,A*算法

基金：广东省自然科学基金资助项目(2023A1515011322)

随着集装箱运输需求的日益增长以及新型信息技术的广泛应用，集装箱码头作业自动化成为国内外港口发展的主要趋势。集装箱码头作业自动化可有效提高码头的作业效率和安全性，降低码头对人力资源的需求和运营成本。水平运输系统是集装箱码头装卸系统的重要组成部分，同时也是实现集装箱在码头前沿与堆场之间运转的重要纽带，其运行的稳定性和调度的合理性将直接影响码头自动化装卸系统的运行效率。自动导引车（AGV）是自动化集装箱码头常用的水平运输设备，承担着从前沿岸桥到后方堆场的集装箱运输任务。在实际作业过程中，多辆AGV同时运作难免会发生冲突和拥堵。基于此，文中采用基于冲突搜索的双层算法（CBS算法）解决码头多AGV协同作业产生的冲突问题，上层算法搜索AGV间的冲突，下层算法采用A*算法对AGV进行路径规划，并在A*算法中引入负载因子，使得规划路径避开拥堵点，实现码头道路的负载均衡。对于码头多任务点连续作业场景下的多车路径规划，基于CBS算法采用一种滑动时间窗冲突解决方法（STWCR）以提升运算效率。通过仿真实验验证了文中所提算法能够有效解决码头多AGV路径规划的冲突问题，同时均衡路网负载，缓解道路局部拥堵现象，提高道路资源的利用率。研究成果为自动化集装箱码头水平运输系统优化提供了参考。

来源：2023年第10期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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