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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116700171B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310665230.9，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法是由付建林;郭沛佩;谢家翔;杨涵覃;刘名远;陈鑫昊设计研发完成，并于2023-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法，具体为：采用离散事件仿真与多智能体仿真方法，构建控制车间产品工艺过程的生产过程子模型与处理车间决策问题的智能体决策子模型，并将两种模型集成，构建出一种面向柔性作业车间集成调度问题的混合仿真模型；在此基础上，采用合同网协议作为智能体间的协商机制，基于扩充任务缓冲池与发标优先级机制，并结合工序任务执行过程，制定符合集成调度问题特性的机床与AGV选择策略。本发明改进合同网协商过程中的招标广播、恶性竞标、接受任务授权单一、任务完成质量无反馈问题；实现基于改进合同网的混合仿真模型任务分配过程，实现柔性生产车间机床与AGV的集成调度。

本发明授权基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进合同网协议和混合仿真的车间机床与AGV调度方法，其特征在于，具体为： 步骤1：构建柔性作业车间机床与AGV集成调度问题的混合仿真模型； 将离散事件仿真DEMS与多智能仿真ABMS两种方法混合，建立混合仿真模型；建模时将车间划分为生产过程子模型与智能体决策子模型，利用DEMS结合ABMS的混合仿真方法搭建面向该问题的混合仿真模型，其中，DEMS方法搭建的生产过程子模型驱动车间产品流动，ABMS方法搭建的智能体决策子模型处理车间中的决策问题； 生产过程子模型是混合仿真模型的运行主线，控制与推进工件的工艺过程，决策事件发生时通过事件触发机制将决策问题提交至多Agent组成的智能体决策子模型中处理，再由得到的决策结果推动主线的运行，两种模型间的交互则通过混合仿真模型集成接口实现，模型运作时的具体逻辑是： 1新订单到达时，系统Agent按照订单信息生成相应工件Agent与工序Agent，并将二者关联，紧接着生成的工件Agent通过生产过程子模型中的“订单进入”对象进入系统，启动生产过程； 2生产过程子模型运作至产生新的待执行工序，需要为其决策搬运AGV以及加工机床位置，即工件Agent进入“协商”模块，该模块为生产过程子模型与智能体决策子模型的连接模块；在“协商”模块的进入事件触发时，通过端口发送“需要协商”信息至该工件的工序Agent，从而将工序任务分配问题提交至智能体决策子模型，由相应Agent按照通讯协议协商得到任务分配结果，并通过活动对象渗透接口读取与更改工件Agent的变量，将返回的结果存储至工件Agent中； 3得到任务分配结果的工件Agent利用活动对象渗透接口从“协商”模块释放，进入生产过程子模型的AGV运输环节，按照优先级顺序被“排队1”对象释放后，执行该工件Agent的搬运过程；同样地，搬运过程中的路径规划问题由Agent完成决策；工件Agent进入“等待与执行运输”模块，由该模块为其呼叫搬运AGV，并由该AGVAgent决策路径规划，将工件搬运至加工机床处；相应地，工件Agent进入生产过程子模型的加工模块执行加工直至加工结束产生新工序；重复步骤2和3直至所有工序加工完成； 4生产过程子模型持续运作至系统中动态扰动事件发生，并由“判断AGV故障”以及“判断机床故障”对象识别，将扰动事件发生时受到影响的工件Agent返回至“协商”模块；同样地，动态干扰下的扰动响应问题被提交至智能体决策子模型中解决； 步骤2：基于扩充任务缓冲池与发标优先级的改进合同网协议协商； 1招标阶段 任务缓冲池容量限制下的招标广播问题解决：为减少通讯量与计算量，采用接收者数量限制手段解决招标广播问题；为某道工序选择加工机床时，只向具备本工序加工能力且缓冲池未满的机床发送招标信息；选择搬运设备时，由于系统中所有AGV均具备搬运能力，招标时则只向缓冲池未满的AGVAgent发送招标信息； 发标优先级下的恶性竞标问题解决：混合仿真模型中，工件进入系统后，首先进入由离散事件建模的生产过程子模型中，当系统运行到需要为工件的某道工序选择搬运AGV与加工机床时，工件首先流入生产过程子模型中的“协商”模块，由该模块通知对应工件Agent激活其工序Agent，再由工序Agent发送招标信息与AGVAgent、机床Agent通信协商，直至协商结束，该工件才从“协商”中释放，然后“协商”模块开始处理下个Agent的协商过程；当系统中同时产生多道工序需要招标时，这些工序对应的工件Agent在进入协商模块前，由“排队”对象赋予其发标优先级，然后按照优先级高低在协商模块中依次发起招标完成协商；并且，系统时间下同时产生的工序招标事件属于并发事件，由仿真引擎进行序列化处理，即转变为同一时刻在“协商”中按照发标优先级依次发出的信息，在消息处理机制上，这些同时发出的信息按其发出顺序依次执行，系统一次只处理一个招标信息，直至该招标信息处理结束并签订合同后，才开始下一条招标信息的处理，所有消息处理完毕，仿真时钟不变； 2投标阶段 在计算参与者Agent的投标内容时，利用任务缓冲池中已有预订任务所携带的任务信息，预测未来处理该招标任务的各项信息，并将其作为标书内容发送给标书发起者； 3评标阶段 基于混合仿真模型中的生产过程子模型，可获得每道工序实际搬运与加工的开始与结束时间，将这些实际时间与预估时间进行对比，偏差过大则进行修正，以提高基于预订信息标值计算的准确性；同时，将实际任务完成情况与合同信息进行对比； 所述扩充任务缓冲池具体为： 1缓冲池中可容纳的任务类型扩充； 机床Agent任务缓冲池中可容纳的任务包括本机床正在加工的任务、已到达本机床缓冲区等待加工的任务、正在被AGV运输至本机床的任务以及在其他机床缓冲区等待被搬运至本机床的任务；AGVAgent任务缓冲池中可容纳的任务包括正在被搬运的任务以及在机床缓冲区或物料装卸点处等待搬运的任务； 2任务缓冲池中任务信息利用功能扩充； 任务缓冲池中存储的每一项任务都携带了其生产过程中的相关信息，包括工序名称、所属工件名称，加工机床、运输AGV、开始运输时间、结束运输时间、开始加工时间、结束加工时间；信息都是可查询可利用的，在系统运行过程中任何需要利用这些信息的地方均可被调用； 步骤3：基于扩充任务缓冲池的机床与AGV选择； 1AGV选择策略 评价指标为最小化完工时间； 一道工序产生后，为使其被尽快处理，应选择具备最早搬运时间的AGV转运，故当AGVAgent接收到来自工序Agent的招标信息后，向其投送的标书内容为对该工序的最早开始搬运时间的预估值，该值的计算过程如式1～2所示： 式中，为第i个工件的第j道工序在第k辆AGV上的开始搬运时间的预估值；为第i个工件的第j道工序在第k辆AGV上的等待搬运时间的预估值；为第k辆AGV任务缓冲池中最后一个待执行任务的结束搬运时间的预估值；为第k辆AGV从当前位置到达第i个工件的第j道工序位置的空载行驶时间；t为系统运行时的当前时间； 处于招标状态的工序Agent接收到所有投标AGV返回的标书后进入标书决策状态，按照式3从中选择出具备最早搬运时间的AGV作为搬运设备，并与之签订合同，开始搬运的合同时间即为该AGV提交的最早开始搬运时间；相应地，该道工序被放入签约AGV的任务缓冲池中作为最后一个待执行任务，其携带的信息被用于签约AGV的下一次投标计算； 式中，Aij为第i个工件的第j道工序的签约AGV； 利用实际执行结果对预估值进行反馈，检测偏差是否存在并修正偏差；偏差检测公式如式4所示，当该式不满足时，偏差累积到上限，相应的AGVAgent对其任务缓冲池中所有剩余任务的预估开始搬运时间进行更新以修正偏差； 式中，为第i个工件的第j道工序在第k辆AGV上的实际结束搬运时间；为第i个工件的第j道工序在第k辆AGV上的结束搬运时间的预估值；threshold为系统允许的偏差阈值； 2机床选择策略 工序Agent在完成搬运AGV的选择后，继续向可加工机床集中的机床发送招标信息；遵循最小化完工时间目标，在进行机床选择时，需要选择具有最早结束加工时间的机床；因此，机床Agent投送的标书内容是对招标工序的预估结束加工时间，其计算过程如式5～8所示； 式中，为第i个工件的第j道工序在第m台机床上的结束加工时间的预估值；为第i个工件的第j道工序在第m台机床上的开始加工时间的预估值；为为第i个工件的第j道工序在第m台机床上的加工时间；为第i个工件的第j道工序在第m台机床上等待加工时间的预估值；为第m台机床任务缓冲池中最后一个待执行任务的结束加工时间的预估值；为从第i个工件的第j道工序的中标AGV从该招标工序当前位置到达本机床的负载行驶时间； 其中，机床Agent在进行标值计算前，需要核实招标工序的上一道工序加工机床是否为本机床，若为本机床则该工序的执行不存在AGV的搬运步骤，此时计算过程中的均为0； 处于招标状态的工序Agent接收到所有被招标机床返回的标书后进入标书决策状态，按照式9从中选择出具备最早结束加工时间的机床作为加工设备，并与之签订合同，合同结束加工时间即为该机床提交的最早结束加工时间；相应地，该道工序被放入签约机床的任务缓冲池中作为最后一个待执行任务，其携带的信息被用于下一次投标计算；最后，工序Agent还需检测中标机床是否为关联工件Agent的上一道工序的加工机床，若两道工序加工机床相同，则无需AGV搬运，需要通知上一步中标AGVAgent从其任务缓冲池中删除本工序； 式中，Mij为第i个工件的第j道工序的签约机床； 同样地，需要进行偏差检测与修正，偏差检测方法如式10所示，当该式不满足时，偏差累积到上限，相应的机床Agent对其任务缓冲池中所有剩余任务的预估结束搬运时间进行更新以修正偏差； 式中，为第i个工件的第j道工序在第m台机床上的实际结束加工时间； 步骤4：基于改进合同网的混合仿真模型任务分配； 1全局目标协调 通过划分优先级的方式协调全局目标，包括以下两种优先级： 发标优先级 为每道工序赋予发标顺序优先级，该优先级是依据工件的剩余总工序数量划分的，剩余总工序数越多的工件，优先级越高，其协商顺序越靠前； AGV与机床Agent执行任务优先级 AGVAgent与机床Agent竞标获得的每一个工序任务的合同执行时间都是根据其任务缓冲池中的已有任务信息计算的，然后再将新竞标获得的任务放入缓冲池，参与下一个任务的竞标，即是说这些任务的执行顺序就是它们在缓冲池中的排队顺序；相应地，工序Agent携带确定其执行顺序的优先级，AGV与机床在选择下一执行任务时只需从其任务缓冲池中依次选择即可； 2混合仿真模型运行时的任务分配过程 订单到达时，系统Agent根据订单信息生成相应工件Agent与工序Agent，并将二者关联；生成的工件Agent通过混合仿真模型中生产过程子模型的“订单进入”对象进入系统，开启生产过程；当系统运行至需要为某一工件的某道工序进行任务分配时，工件Agent流入“协商”对象中，将任务分配决策问题提交至智能体决策子模型中处理，对应工序Agent被激活；被激活的工序Agent按照其在“排队”中赋予的发标优先级顺序开启改进合同网协议协商流程，根据制定的AGV与机床选择策略确定其搬运AGV与加工机床，并按照任务执行优先级顺序存入签约AGV、机床的任务缓冲池中等待执行；当签约AGV空闲时，工件Agent流入“获取AGV”中获取到签约AGV，由“AGV运输”与“释放AGV”对象控制AGV将该工件搬运至加工机床处并释放AGV；同理，当签约机床空闲时，工件依次流入“获取机床”、“加工”与“释放机床”中完成加工操作；当该道工序执行结束时，对应AGV与机床则根据任务的实际执行结果修正任务缓冲池中信息，同时，工件Agent由“判断新工序”返回，开启下道工序流程。

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