Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
R. van Heffen Optimal positioning of AGV target points under quay and stacking cranes Computeropdracht, Rapport 2006.TL.7091, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
Inleiding
In het DEFT model worden AGV's niet meer via vaste routes bestuurd maar met individueel berekende dynamische routes. Omdat dit model de eindoriëntatie niet definieert kunnen de AGV's niet rechtstreeks het gewenste parkeervak inrijden. Er moet een punt worden gedefinieerd dat de door DEFT gegenereerde route verbindt met de eindpositie. Het doel van dit onderzoek is om de plaatsing van dit Target Point te optimaliseren.
Methoden
Uit de theorie van Dubins is bekend dat een traject tussen twee willekeurige punten is samen te stellen uit maximaal drie elementaire segmenten (bocht of rechte lijn), rekening houdend met de draaicirkel van het voertuig. Er zijn zes mogelijke basisconfiguraties van Dubins trajecten die bestaan uit drie segmenten, plus negen subconfiguraties die bestaan uit minder segmenten. Er kon in de literatuur geen methode worden gevonden om de kortst mogelijke Dubins configuratie te berekenen uit een gegeven begin- en eindpositie. Alle mogelijke configuraties voor een gegeven begin- en eindpunt zullen daarom stuk voor stuk worden geconstrueerd. Vervolgens kan de configuratie met de kortste padlengte worden uitgekozen. Op deze manier wordt de kortste verbinding tussen het Target Point en de eindbestemming van de AGV gevonden.
Er is een computerprogramma geschreven waarmee deze berekeningen automatisch worden uitgevoerd, waardoor met een gegeven begin- en eindpositie de kortst mogelijke padlengte wordt berekend. Met een simulatiemodel wordt een groot aantal combinaties van aankomstrichting en eindbestemming gegenereerd voor een gegeven Target Point. Voor elke combinatie wordt de kortste padlengte berekend. Vervolgens wordt voor alle gegenereerde combinaties samen de gemiddelde kortste padlengte berekend. Door deze simulatie te herhalen voor een veld met mogelijke Target Points kan het punt met de laagste gemiddelde padlengte worden gevonden. Dit punt is dan de meest gunstige ligging voor het Target Point van alle geanalyseerde punten. Er zijn twee experimenten opgesteld om de optimalisering te toetsen. Het ene experiment beschrijft een gangbare situatie bij een kadekraan en het andere experiment een gangbare situatie bij een opslagplaats.
Resultaten en Discussie
Voor beide experimenten zijn tabellen met padlengtes bepaald waaruit het punt met de laagste gemiddelde waarde is te vinden.
Uit de gevonden waarden blijkt dat het programma inderdaad geschikt is om het punt met de laagste gemiddelde padlengte te vinden van de opgegeven punten, en daarmee de plaatsing van het Target Point te optimaliseren. Uit verdere simulatiegegevens blijkt dat de performance in sommige gevallen nog verbeterd kan worden door eisen te stellen aan de oriëntatie van het voertuig bij aankomst op het Target Point.
Een nadere analyse kan verkregen worden door de standaardafwijking van de padlengtes bij de beoordeling van de Target Points te betrekken. Hiermee kunnen uitschieters in padlengte worden vermeden.
Het programma kan verder uitgebreid worden door de resultaten niet alleen naar aankomsthoek te sorteren, maar ook naar eindbestemming. Op deze manier kunnen ongunstige bestemmingen worden vermeden worden. Een andere uitbreiding kan zijn om de eindige stuursnelheid van een voertuig in het model te implementeren. Dit maakt de routebepaling realistischer.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
