一种基于工业互联网的仓储点位管理方法及系统与流程

本技术涉及工业互联网，具体而言，涉及一种基于工业互联网的仓储点位管理方法及系统。

背景技术：

1、在工业互联网架构下的仓储点位管理中，通常需要基于维护的固定库位、通道和巷道的空间拓扑关系，来判断目标点位是否可达，并为自动导引车或叉车等设备生成出库任务路径。这种基于拓扑的路径规划和任务输出是保障仓储作业有序流转的重要基础。然而在实际仓储作业中，尤其是在大批量到货或波次作业期间，常会将部分货物以地堆形式临时码放在通道侧或库前暂存区。此时，临时地堆暂存点位在物理现场已经实际占用了通道的邻接区域或部分通行空间。在工业互联网利用空间拓扑邻接关系判断目标固定库位可达并输出设备路径的环节中，由于临时地堆点位这一实体状态变化通常未被及时纳入工业互联网的空间拓扑版本更新范围内，系统仍会依据未包含临时占用状态的旧拓扑进行可达性判断。这就导致工业互联网向设备输出的目标固定库位可达结论和任务路径虽然在逻辑上成立，但设备在按既定路径行进到临时地堆位置时会受阻或需要现场临时绕行。现有常规方式主要依赖固定物理结构的变更来触发拓扑更新，缺乏对动态临时占用边界的动态映射，难以识别现场实体状态与逻辑拓扑之间的局部失配。

2、因此，在出库任务中，当临时地堆暂存点位已实际占用通道邻接区域但未进入工业互联网空间拓扑关系时，由于拓扑版本未反映临时占用，导致工业互联网仍判断目标固定库位可达并输出设备路径，设备按路径执行时被临时地堆阻挡，进而影响出库任务的可执行性和点位任务承接。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本技术提供一种基于工业互联网的仓储点位管理方法及系统，能够解决现有技术中因临时地堆占用未及时更新至空间拓扑，导致设备路径规划与现场实际通行状态失配的技术问题。

2、第一方面，本技术提供一种基于工业互联网的仓储点位管理方法，包括：

3、通过工业互联网获取仓储区域的基础空间拓扑结构和目标出库点位所在区域内的临时地堆占用信息；

4、将临时地堆占用信息实例化为独立于基础空间拓扑结构之外的临时拓扑约束对象，并建立临时拓扑约束对象与基础空间拓扑结构的映射关系；

5、基于映射关系在基础空间拓扑结构上叠加动态临时通行约束层，使基础空间拓扑结构与动态临时通行约束层共同构成分层拓扑视图；

6、基于动态临时通行约束层为基础空间拓扑结构中的通道段边附加通行代价，在分层拓扑视图上对目标出库点位执行连通性校验；

7、根据连通性校验结果确定出库任务的执行路径或任务状态，并在临时拓扑约束对象的有效生命周期结束后或根据出库任务的任务状态，将基础空间拓扑结构恢复至未叠加动态临时通行约束层前的原始连通状态。

8、可选地，通过工业互联网获取仓储区域的基础空间拓扑结构和目标库位所在区域内的临时地堆占用信息的步骤包括：

9、通过工业互联网平台获取以图结构形式组织，包含库位节点、通道交叉点节点、月台交接点节点，以及连接各节点的通道段边和巷道段边的基础空间拓扑结构；

10、通过工业互联网边缘计算节点获取监控视频流、激光雷达扫描数据以及临时放货事件日志；

11、对监控视频流、激光雷达扫描数据以及临时放货事件日志进行空间融合校验，识别出临时占用感知事件，将临时占用感知事件和临时占用感知事件的物理轮廓多边形坐标作为临时地堆占用信息。

12、可选地，将临时地堆占用信息实例化为独立于基础空间拓扑结构之外的临时拓扑约束对象的步骤包括：

13、创建用于记录临时占用感知事件的物理轮廓多边形坐标及其生命周期状态的临时拓扑约束对象，其中临时拓扑约束对象独立于基础空间拓扑结构存储。

14、可选地，建立临时拓扑约束对象与基础空间拓扑结构的映射关系的步骤包括：

15、以临时拓扑约束对象记录的物理轮廓多边形坐标的几何中心为圆心、以预设搜索半径在基础空间拓扑结构中进行空间范围检索，筛选出落入预设搜索半径内的所有拓扑节点和拓扑边作为潜在受影响的拓扑对象；

16、在临时拓扑约束对象与基础空间拓扑结构之间建立映射关系，将临时拓扑约束对象与筛选出的潜在受影响的拓扑对象中的通道段边和库位节点进行一一关联记录至映射关系中。

17、可选地，基于映射关系在基础空间拓扑结构上叠加包括动态临时通行约束层，使基础空间拓扑结构与动态临时通行约束层共同构成分层拓扑视图的步骤包括：

18、基于映射关系构建包括临时拓扑约束对象与潜在受影响的拓扑对象中的通道段边和库位节点的动态临时通行约束层；

19、以基础空间拓扑结构作为底层，以动态临时通行约束层作为上层承载所有临时拓扑约束对象，形成基础空间拓扑结构与动态临时通行约束层在逻辑上叠加但物理存储上分离的分层拓扑视图。

20、可选地，基于动态临时通行约束层为基础空间拓扑结构中的通道段边附加通行代价的步骤包括：

21、对于动态临时通行约束层中的每一条通道段边，提取该通道段边在基础空间拓扑结构中的标准物理宽度和安全通行宽度阈值；

22、基于标准物理宽度和安全通行宽度阈值构建该通道段边的理想通行空间区域；

23、根据临时拓扑约束对象记录的物理轮廓多边形坐标计算临时拓扑约束对象与理想通行空间区域的重叠区域；

24、若重叠区域的面积为零，将该通道段边标记为无影响并从映射关系中解除关联；

25、若重叠区域的面积大于零，计算重叠区域在垂直于该通道段边的中心线方向上的最大侵入深度，并根据标准物理宽度与最大侵入深度之差计算该通道段边在被临时占用挤压后的剩余有效通行宽度；

26、当剩余有效通行宽度小于安全通行宽度阈值时，为该通道段边附加预设的阻断惩罚值；

27、当剩余有效通行宽度大于或等于安全通行宽度阈值且小于标准物理宽度时，为该通道段边附加预设的通行阻力惩罚值；

28、当剩余有效通行宽度大于或等于标准物理宽度时，不为该通道段边附加通行代价。

29、可选地，在分层拓扑视图上对目标出库点位执行连通性校验的步骤包括：

30、从分层拓扑视图中提取包括所有从出库任务的起始点位到目标出库点位的备选连通路径的局部子图；

31、将动态临时通行约束层中各通道段边的预设的阻断惩罚值或预设的通行阻力惩罚值叠加到局部子图中对应的通道段边；

32、将叠加了预设的阻断惩罚值的通道段边作为连通性校验中的断开边，将叠加了预设的通行阻力惩罚值的通道段边作为连通性校验中的高代价可通行边，将未附加通行代价的通道段边作为连通性校验中的默认通行边，在局部子图上搜索从出库任务的起始点位到目标出库点位的连通路径；

33、若搜索到连通路径，则判定目标出库点位通过连通性校验，否则判定目标出库点位未通过连通性校验。

34、可选地，根据连通性校验结果确定出库任务的执行路径或任务状态的步骤包括：

35、当判定目标出库点位通过连通性校验时，对搜索到的连通路径进行路径平滑和语义转换，生成执行路径指令；

36、当判定目标出库点位未通过连通性校验时，将出库任务的任务状态标记为挂起，并查询是否存在存放有相同物资信息且拓扑连通的其他备选库位节点。

37、可选地，在临时拓扑约束对象的有效生命周期结束后或根据出库任务的任务状态，将基础空间拓扑结构恢复至未叠加动态临时通行约束层前的原始连通状态的步骤包括：

38、在临时拓扑约束对象的有效生命周期结束后或当出库任务的任务状态为已完成时，销毁所有临时拓扑约束对象，并撤销为基础空间拓扑结构中的通道段边附加的通行代价，使基础空间拓扑结构恢复至未叠加动态临时通行约束层前的原始连通状态。

39、第二方面，本技术还公开了一种基于工业互联网的仓储点位管理系统，包括：

40、信息获取模块，用于通过工业互联网获取仓储区域的基础空间拓扑结构和目标出库点位所在区域内的临时地堆占用信息；

41、对象实例化模块，用于将临时地堆占用信息实例化为独立于基础空间拓扑结构之外的临时拓扑约束对象，并建立临时拓扑约束对象与基础空间拓扑结构的映射关系；

42、视图构建模块，用于基于映射关系在基础空间拓扑结构上叠加动态临时通行约束层，使基础空间拓扑结构与动态临时通行约束层共同构成分层拓扑视图；

43、连通性校验模块，用于基于动态临时通行约束层为基础空间拓扑结构中的通道段边附加通行代价，在分层拓扑视图上对目标出库点位执行连通性校验；

44、任务决策与拓扑恢复模块，用于根据连通性校验结果确定出库任务的执行路径或任务状态，并在临时拓扑约束对象的有效生命周期结束后或根据出库任务的任务状态，将基础空间拓扑结构恢复至未叠加动态临时通行约束层前的原始连通状态。

45、本技术通过构建分层拓扑视图，将临时地堆占用信息作为动态约束层叠加在基础空间拓扑结构之上，实现了对仓储现场动态变化的高效感知与敏捷映射。通过计算临时占用对通道宽度的挤压程度并附加相应的通行代价，能够实时评估目标点位的可达性，从而在路径规划阶段即规避受阻区域，解决了现有技术中因拓扑版本更新滞后导致的路径规划失配问题，提升了仓储作业的自动化水平、任务执行的成功率以及设备运行的安全性。