论文摘要
随着汽车工业的发展和汽车持有量的不断上升,车库的数目也不断的增加,车库内车辆的路径规划问题成为一个亟待解决的问题。本文着重研究车库内多车辆路径规划问题,总体的研究思路是在单车辆路径规划的基础上研究多车辆的路径规划,最后设计开发出一个车库车辆调度决策支持系统。首先研究单个车辆路径规划问题,以路径最短为优化目标。单车辆的路径规划需要解决两方面的问题:一是环境建模的方法,二是路径搜索策略。因为栅格法具有规范性、简单性、一致性等优点,所以采用栅格法对环境进行建模。在路径搜索的策略上,利用遗传算法来实现路径搜索,最终得到了较短的单车辆路径。然后在单车辆路径规划问题解决的基础上,研究多车辆路径规划问题,以整个任务调度时间最短为优化目标。在多车辆路径规划研究阶段,根据车库的实际情况对多车辆路径规划问题进行了详细的描述,并将冲突分为两类,一类是车辆与静态障碍物间的冲突,一类是车辆与车辆间的冲突。随后提出了多车辆路径规划的解决方案,其主要思路是通过排序将复杂的并行路径规划转化为简单的串行路径规划,再通过调整时间把串行路径规划转化为并行路径规划。该解决方案是基于优先级法,采用优先级法进行冲突消解,与以往研究不同的是,本文主要将优先级法应用在两个方面:一是在计算单车辆路径之前,利用优先规则对任务明细进行排序,根据车库的实际情况和车库车辆调度问题的特点提出了多个优先规则,设计并实现了基于多优先规则的排序算法;二是在获得单车辆路径集合之后,继续探测车辆与车辆间的冲突,利用优先级规则进行冲突消解。最终得出了一套高效的调度方案。最后利用面向对象技术和GDI+绘图技术设计并实现了一个用户友好性高、可视化程度高的车库车辆调度辅助决策支持系统。