开源AGV调度系统OpenTCS中的任务分派器(dispatcher)详解

news2024/11/24 13:08:30

OpenTCS中的任务分派器dispatcher详解

  • 1. 引言
  • 2. 任务分派器(dispatcher)
    • 2.1 默认的停车位置选择
    • 2.2 可选停车位置属性
    • 2.3 默认的充电位置选择
    • 2.4 即时运输订单分配
  • 3. 默认任务分派器的配置项
  • 4. 参考资料与源码

1. 引言

openTCS是一项著名的开源运输控制系统,我在之前的一篇文章
开源AGV调度系统 OpenTCS 5.4 开发环境配置与编译运行中对该系统也做了初步介绍,该项研究工作丢了快三年了,由于发现还有不少感兴趣的读者,因此,我想继续撰写系列文章对该系统进行详解。
在这里插入图片描述

2. 任务分派器(dispatcher)

openTCS中默认的任务分派器(Default dispatcher)是openTCS内置的重要策略模块,当然也是允许用户自定义和替换的。
任务分派器(dispatcher)的职能为:当订单或者车辆处于可用状态,默认分派器决定该订单或者车辆下一步的工作如何进行。并且,默认分派器在执行此操作时需遵循以下步骤:

在这里插入图片描述

  1. 将新的运输订单准备就绪。需要包括检查一般可达性和未完成的依赖项。
  2. 对当前正在进行的进程进行更新。一般包括:
  • 撤销运输订单
  • 成功完成的运输订单
  • 给正在执行序列订单的车辆分配后续的运输订单;
  1. 将当前闲置的车辆分配给可执行的订单。此时需要考虑到一些准则:
  • 车辆:
    • 该车辆在行驶路线上的位置必须已知;
    • 该车辆没有被分配给运输订单或分配的任务不是必要的(比如电量充足的情况下执行充电任务或或前往停车点);
    • 该车电量尚不影响使用;
  • 订单:
    • 该订单是一般可调度的;
    • 该订单不是已被某车辆执行的序列订单的一部分;
  • 分配机制:
    • 如果可处理的运输订单大于未占用的车辆,则车辆按照可配置的标准进行排序,然后,默认分派器迭代排序后的列表,对于每辆车,查找其可执行的所有订单,计算所需的路线,根据可配置的标准对候选车辆进行排序,并分配第一个任务;
    • 如果可处理的运输订单少于未占用的车辆,则运输订单按照可配置的标准进行排序,然后默认分派器对列表进行迭代,为每个运输订单找到所有可执行它的车辆,然后计算所需路径,并安排好第一个任务;
  1. 将仍闲置的车辆送往充电站。需要考虑的标准为:
  • 该车辆在行驶路线上的位置必须处于已知状态;
  • 该车辆的电量水平降低了。
  1. 将仍闲置的车辆送往充电站。需要考虑的标准为:
  • 该车辆在行驶路线上的位置必须处于已知状态;
  • 该车辆不能已经在停车点位置了。

2.1 默认的停车位置选择

当一辆小车被派往停车点时,默认选择最接近(依据路由)且未被占用的停车点。可以通过设置以下关键属性来给车辆分配固定的位置。

  • tcs:preferredParkingPosition:模型中的点名。如果此停车点已被占用,则车辆选择附近距离最近的停车点代替。
  • tcs:assignedParkingPosition:模型中的点名。如果此停车点已被占用,则车辆不会前往到其他停车点,而是保持原地不动。
    assignedParkingPosition优先级高于preferredParkingPosition

2.2 可选停车位置属性

停车位置的优先级是可以明确的,车辆也可以按照一种新的停车序列进行重新停车操作。例如将车辆停放在运输订单频繁的第一目的地附近的位置。
要给停车点设置一个优先级,可以用tcs:parkingPositionPriority键设置一个属性在点上。该属性的值应为十进制整数,值越小,则会导致停车位的优先级更高。
1.3. Default recharging location selection

2.3 默认的充电位置选择

当车辆被派往充电位置时,默认选择最接近(依据路由)且未被占用的充电位置。也可通过为以下键设置属性来给车辆分配固定位置:

  • preferredRechargeLocation:如果此充电位置已被占用,则选择附近距离最近的充电位置。
  • assignedRechargeLocation:如果此充电位置已被选择,则车辆不会被派往到其他充电位置。
    assignedRechargeLocation优先级高于preferredRechargeLocation

2.4 即时运输订单分配

系统除了根据默认的流程和规则分配运输订单外,还可以显式分配运输订单(即时)。运输订单的即时分配支持具有预期车辆的运输订单。在这样的情况下,运输订单及其预期车辆通常处于可能进行分配的状态,但在常规调度程序流中被某些过滤条件阻止,因此采取这种方法将会很有用。

Although the immediate assignment of transport orders bypasses some of the filter criteria in the regular dispatcher flow, it works only in specific situations. Regarding the transport order’s state:

尽管传输订单的即时分配绕过了常规调度流程中的一些过滤条件,但它只在特定情况下起作用。考虑运输订单的状态:

  • 运输订单的状态必须是可指派的(DISPATCHABLE)。
  • 运输订单不能是订单序列的一部分。
  • 必须设置运输订单的预定车辆。

至于(预定)车辆的状态:

  • 车辆的处理状态必须为IDLE
  • 车辆状态必须为IDLECHARGING
  • 车辆的集成级别必须是TO_BE_UTILIZED
  • 车辆必须被报告在已知位置。
  • 车辆不得处理订单序列。

除了运输订单和预定车辆的各自状态之外,分派器可能还有其他特定的原因来拒绝即时分配。

3. 默认任务分派器的配置项

默认任务分派器提供以下配置项实现可配置.
defaultdispatcher.orderCandidatePriorities

  • Type: Comma-separated list of strings
  • Trigger for changes to be applied: on application start
  • Description: Keys by which to prioritize transport order candidates for assignment.
    Possible values:
  • BY_AGE: Sort by transport order age, oldest first.
  • BY_DEADLINE: Sort by transport order deadline, most urgent first.
  • DEADLINE_AT_RISK_FIRST: Sort orders with deadlines at risk first.
  • BY_COMPLETE_ROUTING_COSTS: Sort by complete routing costs, lowest first.
  • BY_INITIAL_ROUTING_COSTS: Sort by routing costs for the first destination.
  • BY_ORDER_NAME: Sort by transport order name, lexicographically.

defaultdispatcher.orderPriorities

  • Type: Comma-separated list of strings
  • Trigger for changes to be applied: on application start
  • Description: Keys by which to prioritize transport orders for assignment.
    Possible values:
    BY_AGE: Sort by age, oldest first.
    BY_DEADLINE: Sort by deadline, most urgent first.
    DEADLINE_AT_RISK_FIRST: Sort orders with deadlines at risk first.
    BY_NAME: Sort by name, lexicographically.

defaultdispatcher.vehicleCandidatePriorities

  • Type: Comma-separated list of strings
  • Trigger for changes to be applied: on application start
  • Description: Keys by which to prioritize vehicle candidates for assignment.
    Possible values:
    BY_ENERGY_LEVEL: Sort by energy level of the vehicle, highest first.
    IDLE_FIRST: Sort vehicles with state IDLE first.
    BY_COMPLETE_ROUTING_COSTS: Sort by complete routing costs, lowest first.
    BY_INITIAL_ROUTING_COSTS: Sort by routing costs for the first destination.
    BY_VEHICLE_NAME: Sort by vehicle name, lexicographically.

defaultdispatcher.vehiclePriorities

  • Type: Comma-separated list of strings
  • Trigger for changes to be applied: on application start
  • Description: Keys by which to prioritize vehicles for assignment.
    Possible values:
    BY_ENERGY_LEVEL: Sort by energy level, highest first.
    IDLE_FIRST: Sort vehicles with state IDLE first.
    BY_NAME: Sort by name, lexicographically.

defaultdispatcher.deadlineAtRiskPeriod
Type: Integer
Trigger for changes to be applied: on application start
Description: The time window (in ms) before its deadline in which an order becomes urgent.

defaultdispatcher.assignRedundantOrders

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether orders to the current position with no operation should be assigned.

defaultdispatcher.dismissUnroutableTransportOrders

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether unroutable incoming transport orders should be marked as UNROUTABLE.

defaultdispatcher.reroutingImpossibleStrategy

  • Type: String
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: The strategy to use when rerouting of a vehicle results in no route at all.
    The vehicle then continues to use the previous route in the configured way.
    Possible values:
    IGNORE_PATH_LOCKS: Stick to the previous route, ignoring path locks.
    PAUSE_IMMEDIATELY: Do not send further orders to the vehicle; wait for another rerouting opportunity.
    PAUSE_AT_PATH_LOCK: Send further orders to the vehicle only until it reaches a locked path; then wait for another rerouting opportunity.

defaultdispatcher.parkIdleVehicles

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether to automatically create parking orders for idle vehicles.

defaultdispatcher.considerParkingPositionPriorities

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether to consider parking position priorities when creating parking orders.

defaultdispatcher.reparkVehiclesToHigherPriorityPositions

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether to repark vehicles to parking positions with higher priorities.

defaultdispatcher.rechargeIdleVehicles

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether to automatically create recharge orders for idle vehicles.

defaultdispatcher.keepRechargingUntilFullyCharged

  • Type: Boolean
  • Trigger for changes to be applied: instantly
  • Description: Whether vehicles must be recharged until they are fully charged.
    If false, vehicle must only be recharged until sufficiently charged.

defaultdispatcher.idleVehicleRedispatchingInterval

  • Type: Integer
  • Trigger for changes to be applied: when/after plant model is loaded
  • Description: The interval between redispatching of vehicles.

4. 参考资料与源码

本文内容参考:官方文档

该模块源码位于:
openTCS-Strategies-Default/src/main/java/org/opentcs/strategies/basic/dispatching/DefaultDispatcher.java,代码如下:

 public DefaultDispatcher(OrderReservationPool orderReservationPool,
                           TransportOrderUtil transportOrderUtil,
                           InternalVehicleService vehicleService,
                           @ApplicationEventBus EventSource eventSource,
                           @KernelExecutor ScheduledExecutorService kernelExecutor,
                           FullDispatchTask fullDispatchTask,
                           Provider<PeriodicVehicleRedispatchingTask> periodicDispatchTaskProvider,
                           DefaultDispatcherConfiguration configuration,
                           RerouteUtil rerouteUtil,
                           OrderAssigner orderAssigner,
                           TransportOrderAssignmentChecker transportOrderAssignmentChecker) {
    this.orderReservationPool = requireNonNull(orderReservationPool, "orderReservationPool");
    this.transportOrderUtil = requireNonNull(transportOrderUtil, "transportOrderUtil");
    this.vehicleService = requireNonNull(vehicleService, "vehicleService");
    this.eventSource = requireNonNull(eventSource, "eventSource");
    this.kernelExecutor = requireNonNull(kernelExecutor, "kernelExecutor");
    this.fullDispatchTask = requireNonNull(fullDispatchTask, "fullDispatchTask");
    this.periodicDispatchTaskProvider = requireNonNull(periodicDispatchTaskProvider,
                                                       "periodicDispatchTaskProvider");
    this.configuration = requireNonNull(configuration, "configuration");
    this.rerouteUtil = requireNonNull(rerouteUtil, "rerouteUtil");
    this.orderAssigner = requireNonNull(orderAssigner, "orderAssigner");
    this.transportOrderAssignmentChecker = requireNonNull(transportOrderAssignmentChecker,
                                                          "transportOrderAssignmentChecker");
  }

  @Override
  public void initialize() {
    if (isInitialized()) {
      return;
    }

    LOG.debug("Initializing...");

    transportOrderUtil.initialize();
    orderReservationPool.clear();

    fullDispatchTask.initialize();

    implicitDispatchTrigger = new ImplicitDispatchTrigger(this);
    eventSource.subscribe(implicitDispatchTrigger);

    LOG.debug("Scheduling periodic dispatch task with interval of {} ms...",
              configuration.idleVehicleRedispatchingInterval());
    periodicDispatchTaskFuture = kernelExecutor.scheduleAtFixedRate(
        periodicDispatchTaskProvider.get(),
        configuration.idleVehicleRedispatchingInterval(),
        configuration.idleVehicleRedispatchingInterval(),
        TimeUnit.MILLISECONDS
    );

    initialized = true;
  }

  @Override
  public void terminate() {
    if (!isInitialized()) {
      return;
    }

    LOG.debug("Terminating...");

    periodicDispatchTaskFuture.cancel(false);
    periodicDispatchTaskFuture = null;

    eventSource.unsubscribe(implicitDispatchTrigger);
    implicitDispatchTrigger = null;

    fullDispatchTask.terminate();

    initialized = false;
  }

  @Override
  public boolean isInitialized() {
    return initialized;
  }

  @Override
  public void dispatch() {
    LOG.debug("Scheduling dispatch task...");
    // Schedule this to be executed by the kernel executor.
    kernelExecutor.submit(fullDispatchTask);
  }

  @Override
  public void withdrawOrder(TransportOrder order, boolean immediateAbort) {
    requireNonNull(order, "order");
    checkState(isInitialized(), "Not initialized");

    // Schedule this to be executed by the kernel executor.
    kernelExecutor.submit(() -> {
      LOG.debug("Scheduling withdrawal for transport order '{}' (immediate={})...",
                order.getName(),
                immediateAbort);
      transportOrderUtil.abortOrder(order, immediateAbort);
    });
  }

  @Override
  public void withdrawOrder(Vehicle vehicle, boolean immediateAbort) {
    requireNonNull(vehicle, "vehicle");
    checkState(isInitialized(), "Not initialized");

    // Schedule this to be executed by the kernel executor.
    kernelExecutor.submit(() -> {
      LOG.debug("Scheduling withdrawal for vehicle '{}' (immediate={})...",
                vehicle.getName(),
                immediateAbort);
      transportOrderUtil.abortOrder(vehicle, immediateAbort);
    });
  }

  @Override
  public void topologyChanged() {
    if (configuration.rerouteOnTopologyChanges()) {
      LOG.debug("Scheduling reroute task...");
      kernelExecutor.submit(() -> {
        LOG.info("Rerouting all vehicles due to topology change...");
        rerouteUtil.reroute(vehicleService.fetchObjects(Vehicle.class), ReroutingType.REGULAR);
      });
    }
  }

  @Override
  public void reroute(Vehicle vehicle, ReroutingType reroutingType) {
    LOG.debug("Scheduling reroute task...");
    kernelExecutor.submit(() -> {
      LOG.info(
          "Rerouting vehicle due to explicit request: {} ({}, current position {})...",
          vehicle.getName(),
          reroutingType,
          vehicle.getCurrentPosition() == null ? null : vehicle.getCurrentPosition().getName()
      );
      rerouteUtil.reroute(vehicle, reroutingType);
    });
  }

  @Override
  public void assignNow(TransportOrder transportOrder)
      throws TransportOrderAssignmentException {
    requireNonNull(transportOrder, "transportOrder");

    TransportOrderAssignmentVeto assignmentVeto
        = transportOrderAssignmentChecker.checkTransportOrderAssignment(transportOrder);

    if (assignmentVeto != TransportOrderAssignmentVeto.NO_VETO) {
      throw new TransportOrderAssignmentException(
          transportOrder.getReference(),
          transportOrder.getIntendedVehicle(),
          assignmentVeto
      );
    }

    orderAssigner.tryAssignments(
        List.of(vehicleService.fetchObject(Vehicle.class, transportOrder.getIntendedVehicle())),
        List.of(transportOrder)
    );
  }
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1563978.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Go 源码之 Chan

Go 源码之 chan go源码之chan - Jxy 博客 目录 Go 源码之 chan一、总结二、源码&#xff08;一&#xff09;hchan&#xff08;二&#xff09;创建&#xff08;三&#xff09;发送&#xff08;四&#xff09;接收&#xff08;五&#xff09;关闭 三、常见问题1.为什么要使用环形…

[Linux] 排查问题指令top/ps/netstat

在Linux下查看某个端口运行的指令 1. 首先通过netstat来查看端口对应的进程号 比如抓取端口53这个DNS服务的进程 netstat -tulnp | grep 53 可以看到53这个端口号对应的pid是720 2. 通过ps指令来对进程号执行的命令查询 ps aux | grep 720 可以看到pid为720这个进程对应的执…

Android APP代码混淆技术解析与实战指南

Android APP 加固是优化 APK 安全性的一种方法&#xff0c;常见的加固方式有混淆代码、加壳、数据加密、动态加载等。下面介绍一下 Android APP 加固的具体实现方式。 混淆代码 使用 ipaguard工具可以对代码进行混淆&#xff0c;使得反编译出来的代码很难阅读和理解&#xff…

【中文视觉语言模型+本地部署 】23.08 阿里Qwen-VL:能对图片理解、定位物体、读取文字的视觉语言模型 (推理最低12G显存+)

项目主页&#xff1a;https://github.com/QwenLM/Qwen-VL 通义前问网页在线使用——&#xff08;文本问答&#xff0c;图片理解&#xff0c;文档解析&#xff09;&#xff1a;https://tongyi.aliyun.com/qianwen/ 论文v3. : 一个全能的视觉语言模型 23.10 Qwen-VL: A Versatile…

CentOS7安装Flink1.17伪分布式

前提条件 拥有1台CentOS7 CentOS7安装好jdk&#xff0c;官方文档要求java 11&#xff0c;使用java 8也可以。可参考 CentOS7安装jdk8 下载安装包 下载安装包 [hadoopnode1 ~]$ cd installfile/ [hadoopnode1 installfile]$ wget https://archive.apache.org/dist/flink/flin…

Stream流,线程

文章目录 Stream流思想作用三类方法获取方法单列集合(Collection[List,Set双列集合Map(不能直接获取)数组同一类型元素(Stream中的静态方法) 常见的中间方法终结方法收集方法 Optional类 线程相关概念多线程概念实现方式继承Thread类实现Runnable接口比较 常用方法线程安全产生…

【现代控制】倒立摆模型

基础公式 转动惯量&#xff1a; 欧拉拉格朗日等式 倒立摆模型建立 由拉格朗日等式推导出微分方程&#xff1a; 也就是 将zdot移到等式左边&#xff0c;化简得到 展开就是&#xff1a; 系统线性化 法一&#xff1a;雅可比矩阵 法二&#xff1a;小角度假设 化简最终得…

nslookup查询网站是否支持IPV6

nslookup是一种网络管理命令行工具&#xff0c;可用于查询DNS域名和IP地址输入指令nslookup默认服务器和Address是当前上网所用的DNS服务器域名和地址A记录A&#xff08;Address&#xff09;记录指的是用来指定主机名或域名对应的IP记录。

OpenHarmony实战:轻量级系统之子系统移植概述

OpenHarmony系统功能按照“系统 > 子系统 > 部件”逐级展开&#xff0c;支持根据实际需求裁剪某些非必要的部件&#xff0c;本文以部分子系统、部件为例进行介绍。若想使用OpenHarmony系统的能力&#xff0c;需要对相应子系统进行适配。 OpenHarmony芯片适配常见子系统列…

2024春招冲刺题单 ONT68 最接近的三数之和【中等 数组,递归 Java,Go,PHP】

题目 题目链接&#xff1a; https://www.nowcoder.com/practice/f889497fd1134af5af9de60b4d13af23 相同题目: https://www.lintcode.com/problem/59 思路 本题答案是n数之和相关问题的模板。参考答案Java import java.util.*;public class Solution {/*** 代码中的类名、方法…

【C语言】“vid”Microsoft Visual Studio安装及应用(检验内存泄露)

文章目录 前言安装包获取配置VLD完成 前言 我们在写代码时往往容易存在内存泄漏的情况&#xff0c;所以存在这样一个名为VLD的工具用来检验内存泄漏&#xff0c;现在我来教大家安装一下 安装包获取 vld下载网址&#xff1a;https://github.com/KindDragon/vld/releases/tag/…

【GPT5进展】GPT-5将于今年年中发布

OpenAI即将发布的GPT-5代表了人工智能技术的一个重大进步&#xff0c;这一新一代模型预计将进一步扩大OpenAI在AI应用领域的影响力。以下是关于GPT-5的几个关键点&#xff0c;旨在清晰、简洁地向读者传达这一重要更新&#xff1a; 1. 性能和功能的实质性提升 GPT-5在性能上做…

读取信息boot.bin和xclbin命令

bootgen读Boot.bin命令 johnjohn-virtual-machine:~/project_zynq/kv260_image_ubuntu22.04$ bootgen -read BOOT-k26-starter-kit-202305_2022.2.bin xclbinutil读xclbin命令 johnjohn-virtual-machine:~/project_zynq/kv260_image_ubuntu22.04$ xclbinutil -i kv260-smartca…

2024 年每个程序员都应该尝试的 8 个AI工具

随着人工智能技术的极速发展&#xff0c;新的 AI 工具正以前所未有的速度涌现&#xff0c;为开发者们带来了前所未有的机会和挑战。在这个不断演进的时代&#xff0c;掌握最新的 AI 技术已成为每个程序员的必修课。 在本文中&#xff0c;我们收集了8 个程序员在 2024 年值得尝…

函数调用实现小米汽车智能语音助手

上周小米汽车发布&#xff0c;其中有一个特色功能就是智能语音&#xff0c;小爱同学整合了语音大模型&#xff0c;实现智能座舱体验。 雷老板的PPT也演示了&#xff0c;一些口语化的对话就能触发各种指令&#xff0c;无论是开空调、播放音乐&#xff0c;还是找手机、识别前方汽…

vulnhub pWnOS v2.0通关

知识点总结&#xff1a; 1.通过模块来寻找漏洞 2.msf查找漏洞 3.通过网站源代码&#xff0c;查看模块信息 环境准备 攻击机&#xff1a;kali2023 靶机&#xff1a;pWnOS v2.0 安装地址&#xff1a;pWnOS: 2.0 (Pre-Release) ~ VulnHub 在安装网址中看到&#xff0c;该靶…

axios 封装 http 请求详解

前言 Axios 是一个基于 Promise 的 HTTP 库&#xff0c;它的概念及使用方法本文不过多赘述&#xff0c;请参考&#xff1a;axios传送门 本文重点讲述下在项目中是如何利用 axios 封装 http 请求。 一、预设全局变量 在 /const/preset.js 中配置预先设置一些全局变量 window.…

【Qt 学习笔记】Qt 背景介绍

博客主页&#xff1a;Duck Bro 博客主页系列专栏&#xff1a;Qt 专栏关注博主&#xff0c;后期持续更新系列文章如果有错误感谢请大家批评指出&#xff0c;及时修改感谢大家点赞&#x1f44d;收藏⭐评论✍ Qt 背景介绍 文章编号&#xff1a;Qt 学习笔记 / 01 文章目录 Qt 背景…

vue 条件渲染、列表循环渲染、事件绑定 初探第三天

条件渲染 <script>const app Vue.createApp({data(){return {show:true,conditionOne: false,conditionTwo: true,}},template:<div v-if"show"> hello word </div><div v-if"conditionOne"> if </div><div v-else…

[lesson02]C到C++的升级

C到C的升级 C与C的关系 C继承了所有的C特性C在C的基础上提供了更多的语法和特性C的设计目标是运行效率与开发效率的统一 C到C的升级 C更强调语言的实用性 所有的变量都可以在需要使用时再定义 int c 0; for (int i 1; i < 3; i) {for(int j 1; j < 3; j){c i * …