考虑取送协同的飞机设备转运调度方法和装置

1.本技术涉及设备保障技术领域，特别是涉及一种考虑取送协同的飞机设备转运调度方法和装置。


背景技术：

2.针对实际平台飞机机载设备保障任务中的机载设备转运保障作业，机务勤务保障作业开始前，设备保障人员会提前将执行本次任务所需的各类机载设备转运至平台固定过的设备存放区，并做好各项技术准备；在机务勤务保障实施阶段，根据各机保障的设备挂载时序计划，通过设备搬运车，将机载设备转运至相应的挂载设备工位点执行设备挂载作业，批次挂载完毕后将回到设备存放区准备下一批次挂载。然而，设备搬运车只能携带同类型设备，且当涉及任务变更需要更换机载设备型号时，就需要同时将已挂载设备从挂载设备点上卸下并重新转运挂载另一种设备，此时，高效的转运调度机制是很有必要的。
3.然而，据数据统计，机载设备保障的平均作业时间是平台机务勤务保障中所占比重最大的，设备转运效率已经成为制约平台作业周期的重要瓶颈因素之一。当涉及任务变更，需要同时卸载几种类型设备(取)和挂载另外几种类型设备(送)时，设备保障作业耗时更长。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高平台飞机设备保障作业效率的考虑取送协同的飞机设备转运调度方法和装置。
5.一种考虑取送协同的飞机设备转运调度方法，所述方法包括：
6.构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型；
7.根据所述平台坐标系中平台的布列状态和所述飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点；
8.融合所述凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图；
9.采用最短路径算法对所述可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；所述设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径；
10.根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据所述设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
11.在其中一个实施例中，还包括：根据所述平台坐标系中平台的布列状态和所述飞机位姿转换模型确定标准状态下飞机顶点对应的凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标；对所述标准状态下的飞机凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标进行坐标变换，得到非标准状态下
飞机顶点对应的飞机凸壳顶点坐标和挂载设备工位点坐标；根据所述平台坐标系，得到平台边界顶点，并将设备存放区作为顶点，得到设备存放中心点；根据所述飞机凸壳顶点坐标、所述挂载设备工位点坐标、所述平台边界顶点和所述设备存放中心点，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点。
12.在其中一个实施例中，还包括：融合飞机的所述凸壳顶点和所述挂载设备工位点，得到第一融合点集；融合平台布列飞机的所述第一融合点集，得到第二融合点集；融合所述平台边界顶点集合和所述第二融合点集，得到第三融合点集；融合所述设备存放中心点和所述第三融合点集，得到融合点集其中，n为平台飞机数量，vci、vwi分别为第i架飞机的凸壳顶点集合和挂载设备工位点集合，b为平台边界顶点集合，wsc为设备存放中心点。
13.在其中一个实施例中，还包括：根据所述融合点集，在所述融合点集中循环不重复选择两个顶点，并连成线段，得到所述融合点集中的两两连线；采用图的可视化方法对所述融合点集中的两两连线和障碍物可视化，对于不穿过障碍物的两点连线，计算所述两点之间的欧式距离，对于穿过障碍物的两点连线，定义所述两点间的距离为无穷大；遍历所述融合点集，根据所述两两连线中不穿过障碍物的两点连线，得到可视路径线段集合e，根据所述可视路径线段集合e，得到所述融合点集的可视无向图g＝(v,e)。
14.在其中一个实施例中，还包括：根据所述可视无向图和最短路径算法，循环选取起始点ps和结束点pe，得到所述起始点ps和所述结束点pe之间的最短距离；其中，ps∈(vw∪wsc)，pe∈(vw∪wsc)，ps≠pe，vw是挂载设备工位点集合，wsc是设备存放中心点；采用通视图的方法通视所述起始点ps和所述结束点pe之间的路径，根据任意起始点ps和结束点pe之间的最短路径所经过的顶点，得到两点间的最短路径；遍历选取所述起始点ps和所述结束点pe，得到最短距离矩阵和最短路径列表，根据所述最短距离矩阵和最短路径列表，得到设备转运路径库。
15.在其中一个实施例中，还包括：根据所有飞机平台机载设备保障作业得到已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug；所述已调度任务集合sg包括所有已经安排了开始时间并分配了所需设备资源的保障作业；所述待决策任务集合dg包括所有可以安排进行保障但是尚未安排开始时间的保障作业，表示为；所述不可行任务集合ug包括所有当前时刻不能安排进行保障的所有保障作业，表示为其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
eg
上进行的卸载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、e表示飞机编号，i,e∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、g表示挂载设备点编号，j∈owi，g∈owe，owe表示第e架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
eg
表示第e架飞机的第g个挂载设备点。
16.在其中一个实施例中，还包括：根据所述设备转运路径库和所述设备保障优先级，
按照优先级由高到低的顺序，安排设备搬运车在挂载设备工位点进行取送协同的设备保障作业，得到开始保障时间和结束保障时间；根据所述开始保障时间和结束保障时间，更新所述已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合；当所述待决策集合为空集时，完成设备保障作业。
17.在其中一个实施例中，还包括：对于由一辆m类型、容量为q的设备搬运车保障的前后两个相邻设备保障作业o
ij
和o
kl
，设备保障作业o
kl
的保障开始时间so
kl
为：
18.so
kl
＝eo
ij
t
ijkl
19.其中，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，为在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i、k表示飞机编号，i,k∈i，i表示待保障飞机集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，eo
ij
为设备保障作业o
ij
的保障结束时间，t
ijkl
为设备搬运车完成保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，o
kl
∈dg，dg为待决策任务集合。
20.在其中一个实施例中，还包括：当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量小于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量等于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量大于0时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量等于0时，当时，当时，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、k表示飞机编号，i,k∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，t
ijkl
为设备搬运车完成设备保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，为挂载设备点p
ij
与挂载设备点p
kl
之间的距离，vm为m类型设备搬运车速度，为挂载设备点p
ij
到设备存放中心的距离，为设备存放中心与挂载设备点p
kl
之间的距离，δt2为搬运车在设备存放中心装载下一批次设备所需要的时间，δt1为搬运车在设备存放中心卸载搬运车上取回设备所需时间。
21.一种考虑取送协同的飞机设备转运调度装置，所述装置包括：
22.模型构建模块，用于构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型；
23.集合获取模块，用于根据所述平台坐标系中平台的布列状态和所述飞机位姿转换
模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点；
24.点集融合模块，用于融合所述凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图；
25.路径库构建模块，用于采用最短路径算法对所述可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；所述设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径；
26.调度模块，用于根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据所述设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
27.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
28.构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型；
29.根据所述平台坐标系中平台的布列状态和所述飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点；
30.融合所述凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图；
31.采用最短路径算法对所述可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；所述设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径；
32.根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据所述设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
33.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
34.构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型；
35.根据所述平台坐标系中平台的布列状态和所述飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点；
36.融合所述凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图；
37.采用最短路径算法对所述可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；所述设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径；
38.根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据所述设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
39.上述考虑取送协同的飞机设备转运调度方法、装置、计算机设备和存储介质，通过
构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型，得到与设备保障作业相关的位置坐标的融合点集，根据所述融合点集，构建可视无向图，采用最短路径算法对所述可视无向图进行计算，得到设备转运路径库，就可以提高设备搬运车的作业效率，根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，从而得到飞机设备转运调度结果，就可以根据设备保障优先级对设备搬运车做出路径规划完成设备保障作业。本发明实施例，能够提高平台飞机设备转运效率和设备保障作业效率。
附图说明
40.图1为一个实施例中考虑取送协同的飞机设备转运调度方法的流程示意图；
41.图2为一个实施例中飞机凸壳模型的模型示意图；
42.图3为一个实施例中平台上飞机的飞机位姿转换模型的模型示意图；
43.图4为一个具体实施例中考虑取送协同的飞机设备转运调度方法的流程示意图；
44.图5为一个实施例中考虑取送协同的飞机设备转运调度装置的结构框图；
45.图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
46.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
47.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种考虑取送协同的飞机设备转运调度方法，包括以下步骤：
48.步骤102，构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型。
49.根据飞机结构特点以及平台环境特点，建立设备转运障碍物模型，将平台布列的飞机和建筑物等障碍物构建为凸壳模型。平台上布列有飞机、设备搬运车和建筑物等，平台可以是海面平台，障碍物是相对于设备搬运车来说的，包括平台布列的飞机凸壳、建筑物和平台边界等设备搬运车无法直接穿过的部分。充分考虑飞机所占空间，利用飞机的形体特点和空间结构，将平台布列的飞机建模为五边形凸壳，如图2所示，其中飞机的障碍凸壳取高度小于设备搬运车可以安全通过区域，通过建立平台坐标系和建立平台上飞机的飞机位姿转换模型，就可以描述飞机在平台上任意时刻的位姿，位姿指的是坐标和方位角，如图3所示，a状态表示飞机在坐标原点的标准状态，a状态通过旋转、平移得到b状态，b状态表示非标准状态，取飞机两后轮中心位置为坐标参考点，飞机前后轮中心指向机头的矢量连线与机面x轴正方向的夹角为方向角，进行凸壳建模时，飞机尺寸已知，当飞机坐标参考点位于机面坐标原点且飞机方位角为0
°
时，凸壳顶点以及挂载设备工位点的坐标均可描述，这种状态记为飞机的标准状态。
50.步骤104，根据平台坐标系中平台的布列状态和飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点。
51.根据飞机的形体结构建立飞机模型，飞机模型为五边形凸壳模型，飞机顶点与凸
壳顶点对应，凸壳顶点集合包括平台布列飞机的凸壳顶点坐标，挂载设备工位点指的是设备转运人员在挂载设备点进行设备挂载或卸载作业时的位置坐标，挂载设备工位点集合包括平台布列飞机的挂载设备工位点，挂载设备点位于机翼下方，是飞机上连接机载设备的位置坐标，平台边界顶点可以直接通过平台坐标系确定，平台边界以内是设备搬运车的工作范围，平台边界顶点被视为设备搬运车无法通过的位置，设备存放中心点通过将设备存放区归结为一个顶点得到。
52.步骤106，融合凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图。
53.以求并集的形式进行融合，通过融合点集就可以计算各点之间的距离，进而得到无向图。
54.步骤108，采用最短路径算法对可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径。
55.平台布列状态包括飞机、建筑物以及运载不同设备类型的设备搬运车，设备搬运车的行进速度和作业时间都不同，以装载不同类型的设备，因此，设备转运路线不是固定路线，需要根据平台布列状态进行规划。最短路径算法包括warshall-floy算法(弗洛伊德算法)，可以求解多源最短距离问题，通过构建设备转运路径库，设备搬运车就可以以最短的距离到达挂载设备工位点或设备存放中心点，从而提高设备转运速率。
56.步骤110，根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
57.设备保障作业指的是对飞机机载设备装、卸的过程，设备运载到挂载设备点以下后，由保障人员吊装，辅以机械化方式完成设备保障作业，飞机设备转运需要满足当一个挂载设备工位点同时需要进行卸载设备作业和挂载设备作业时，需要先进行设备卸载作业，然后才能进行设备挂载作业，通过设备保障优先级能够使设备搬运车优先在优先级高的飞机上选择设备挂载点进行设备保障作业，直至该飞机上所有挂载设备点完成保障任务。
58.上述考虑取送协同的飞机设备转运调度方法中，通过构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型，得到与设备保障作业相关的位置坐标的融合点集，根据融合点集，构建可视无向图，基于平台布列状态和考虑到设备转运设备良好的机动性能，可在平台上按任意折线行进，使用通视图方法构建设备转运路径库，采用最短路径算法对可视无向图进行计算，得到设备转运路径库，根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，从而得到飞机设备转运调度结果。本发明实施例，能够提高平台飞机设备转运效率和设备保障作业效率。
59.在其中一个实施例中，根据平台坐标系中平台的布列状态和飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点可以是：根据平台坐标系中平台的布列状态和飞机位姿转换模型确定标准状态下飞机飞机顶点对应的凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标；对标准状态下的飞机凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标进行坐标变换，得到非标准状态下飞机顶点对应的飞机凸
壳顶点坐标和挂载设备工位点坐标；根据平台坐标系，得到平台边界顶点，并将设备存放区作为顶点，得到设备存放中心点；根据飞机凸壳顶点坐标、挂载设备工位点坐标、平台边界顶点和设备存放中心点，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点。
60.在本实施例中，对于非标准状态飞机上的某一点坐标(x
′
,y
′
)，可以由该飞机在标准状态下对应点坐标(x,y)经过坐标变换得到
[0061][0062]
其中，(x0,y0)表示该非标准状态飞机坐标对应的参考点坐标、θ为飞机方位角。因此，对于已知第n个飞机在标准状态下的凸壳顶点或挂载设备工位点坐标(xn,yn)，和当前所处状态下飞机位姿则该状态下对应的凸壳顶点或挂载设备工位点坐标可以表示为：
[0063][0064]
从而，可以得到平台布列飞机凸壳顶点集合vc和挂载设备工位点集合vw。
[0065]
在其中一个实施例中，融合凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集可以是：融合飞机的凸壳顶点和挂载设备工位点，得到第一融合点集；融合平台布列飞机的第一融合点集，得到第二融合点集；融合平台边界顶点集合和第二融合点集，得到第三融合点集；融合设备存放中心点和第三融合点集，得到融合点集其中，n为平台飞机数量，vci、vwi分别为第i架飞机的凸壳顶点集合和挂载设备工位点集合，b为平台边界顶点集合，wsc为设备存放中心点。
[0066]
在本实施例中，根据平台布列将平台上与设备保障作业相关的点融合，就可以形成融合点集，从而构建可视无向图使得没有关联的点联系起来。
[0067]
在其中一个实施例中，构建融合点集的可视无向图的步骤可以是：根据融合点集，在融合点集中循环不重复选择两个顶点，并连成线段，得到融合点集中的两两连线；采用图的可视化方法对融合点集中的两两连线和障碍物可视化，对于不穿过障碍物的两点连线，计算两点之间的欧式距离，对于穿过障碍物的两点连线，定义两点间的距离为无穷大；遍历融合点集，根据两两连线中不穿过障碍物的两点连线，得到可视路径线段集合e，根据可视路径线段集合e，得到融合点集的可视无向图g＝(v,e)。
[0068]
在本实施例中，可视无向图常用于路径规划和无人机实时避碰以便于求解最优支持路径，构建的可视无向图步骤可以是对于平台布列的每架飞机，分别构建凸壳顶点之间的无向图、挂载设备工位点之间的无向图以及凸壳顶点与挂载设备工位点之间的无向图；对于平台布列的不同飞机之间，分别构建凸壳顶点之间的无向图、挂载设备工位点之间的
无向图、挂载设备工位点与凸壳顶点之间的无向图；构建所有飞机凸壳顶点、挂载设备工位点和设备存放中心之间的无向图；构建边界点之间的无向图；构建所有飞机凸壳顶点、挂载设备工位点和平台边界顶点的无向图；构建平台边界点与设备存放中心点之间的无向图。以对于平台布列的不同飞机之间，分别构建凸壳顶点之间的无向图、挂载设备工位点之间的无向图、挂载设备工位点与凸壳顶点之间的无向图为例，构建可视无向图的具体步骤为：
[0069]
s10，循环不重复连接平台布列的两架不同飞机上的凸壳顶点或挂载设备工位点，形成线段l。
[0070]
s12，判断线段l与平台障碍物的相交情况，障碍物包括平台布列的飞机凸壳、建筑物和平台边界等设备搬运车无法直接穿过的部分。
[0071]
s14，如果线段l与平台上的障碍物不相交，也就是线段l为不穿过障碍物的两点连线，则其为可视连线，定义线段的欧式距离为无向图的权重，否则，定义两点间的距离为无穷大，对应权重也为无穷大。
[0072]
s16，完成对融合点集v的遍历后，选取可视线段形成集合e，进而构建点集v的可视无向图g＝(v,e)，并得到图的权重矩阵wg。
[0073]
在其中一个实施例中，采用最短路径算法对可视无向图进行计算，得到设备转运路径库可以是：根据可视无向图和最短路径算法，循环选取起始点ps和结束点pe，得到起始点ps和结束点pe之间的最短距离；其中，ps∈(vw∪wsc)，pe∈(vw∪wsc)，ps≠pe，vw是挂载设备工位点集合，wsc是设备存放中心点；采用通视图的方法通视起始点ps和结束点pe之间的路径，根据任意起始点ps和结束点pe之间的最短路径所经过的顶点，得到两点间的最短路径；遍历选取起始点ps和结束点pe，得到最短距离矩阵和最短路径列表，根据最短距离矩阵和最短路径列表，得到设备转运路径库。
[0074]
在本实施例中，设备搬运车具有良好的机动性能，可以在平台上按任意折线行进，因此，采用可视无向图用于路径规划就可以求解最优支持路径，具体地，需要构建平台上所有障碍物的凸壳模型，并采用图的可视化方法将可视顶点连接起来形成可视无向图，基于可视无向图，采用通视图方法和warshall-floy算法构建设备转运路径库，对可视无向图g及其权重矩阵wg进行计算，通过对设备存放中心点与挂载设备工位点之间以及不同挂载设备工位点之间最短路径的计算，得到设备转运路径库，根据设备转运路径库，结合转运调度结果就可以高效地进行设备保障作业，从而缩短设备保障周期。
[0075]
在其中一个实施例中，根据所有飞机平台机载设备保障作业得到已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug；已调度任务集合sg包括所有已经安排了开始时间并分配了所需设备资源的保障作业；待决策任务集合dg包括所有可以安排进行保障但是尚未安排开始时间的保障作业，表示为不可行任务集合ug包括所有当前时刻不能安排进行保障的所有保障作业，表示为其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
eg
上进行的卸载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、e表示飞机编号，i,e∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、g表示挂载设备点编号，j∈owi，g∈owe，owe表示第e架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示
第i架飞机的第j个挂载设备点，p
eg
表示第e架飞机的第g个挂载设备点。
[0076]
在本实施例中，通过定义已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug就可以对设备保障作业分类，更新已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug，当待决策任务集合dg为空集时，就完成了所有的设备保障作业。
[0077]
在其中一个实施例中，根据设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果的步骤可以是：根据设备转运路径库和设备保障优先级，按照优先级由高到低的顺序，安排设备搬运车在挂载设备工位点进行取送协同的设备保障作业，得到开始保障时间和结束保障时间；根据开始保障时间和结束保障时间，更新已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合；当待决策集合为空集时，完成设备保障作业。
[0078]
具体地，得到设备转运调度结果的步骤为：
[0079]
s20，统计设备保障作业耗时、设备搬运车辆性能参数，确定飞机保障优先级。
[0080]
进一步地，针对本发明背景技术中说明的技术问题，在挂载设备点同时具卸载设备和挂载设备需求时，存在优先约束，在此种情况下，优先完成卸载设备工作。
[0081]
s22，构建已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug。s24，按照设备保障优先级，依次选择一个设备保障作业
[0082]
s26，安排设备搬运车辆执行设备保障作业o
ij
，记录作业开始保障时间和结束保障时间。
[0083]
s28，更新已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug。
[0084]
进一步地，将作业o
ij
加入到sg中，表示为sg＝sg∪{o
ij
}，从dg中除去设备保障作业o
ij
，表示为dg＝dg\{o
ij
}，如果则将加入到dg中，表示为并从ug中除去作业表示为其中，为卸载设备作业，为挂载设备作业，i表示待保障飞机集合，i表示飞机编号，i∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j表示挂载设备点编号，j∈owi。
[0085]
s30，判断是否满足条件：即已经完成所有设备保障作业，若不满足条件，则返回步骤s24，若满足条件，则退出循环。
[0086]
在其中一个实施例中，得到开始保障时间和结束保障时间的步骤可以是：对于由一辆m类型、容量为q的设备搬运车保障的前后两个相邻设备保障作业o
ij
和o
kl
，设备保障作业o
kl
的保障开始时间so
kl
为：
[0087]
so
kl
＝eo
ij
t
ijkl
[0088]
其中，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，为在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i、k表示飞机编号，i,k∈i，i表示待保障飞机集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，eo
ij
为设备保障
作业o
ij
的保障结束时间，t
ijkl
为设备搬运车完成保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，o
kl
∈dg，dg为待决策任务集合。
[0089]
在其中一个实施例中，得到设备保障作业的开始保障时间和结束保障时间的步骤还可以是：当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量小于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量等于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量大于0时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量等于0时，当时，当时，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、k表示飞机编号，i,k∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，t
ijkl
为设备搬运车完成设备保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，为挂载设备点p
ij
与挂载设备点p
kl
之间的距离，vm为m类型设备搬运车速度，为挂载设备点p
ij
到设备存放中心的距离，为设备存放中心与挂载设备点p
kl
之间的距离，δt2为搬运车在设备存放中心装载下一批次设备所需要的时间，δt1为搬运车在设备存放中心卸载搬运车上取回设备所需时间。
[0090]
在一个具体实施例中，如图4所示，提供了一种考虑取送协同的飞机设备转运调度的流程示意图，在图4中，建立平台坐标系，就可以确定平台边界顶点集合，确定标准状态下飞机凸壳顶点和挂载设备工位点坐标，构建布列飞机凸壳模型，飞机位姿转换模型，通过坐标变换，就可以得到布列飞机凸壳顶点集合和挂载设备工位点集合，将设备存放区域归结为一个顶点，得到设备存放中心点，融合凸壳顶点、挂载设备工位点、平台边界顶点和设备存放中心点，就可以得到融合点集，构建融合点集的可视无向图，采用warshall-floy算法计算任意两点之间的最短距离以及通过的路径节点，得到融合点集的路径库，就可以为设备搬运车进行作业时规划出最短的路径，提高设备转运效率，从而得到平台飞机设备转运调度结果。
[0091]
应该理解的是，虽然图1和4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1和4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替
地执行。
[0092]
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种考虑取送协同的飞机设备转运调度装置，包括：模型构建模块502、集合获取模块504、点集融合模块506、路径库构建模块508和调度模块510，其中：
[0093]
模型构建模块502，用于构建平台坐标系以及平台上飞机的飞机位姿转换模型；
[0094]
集合获取模块504，用于根据平台坐标系中平台的布列状态和飞机位姿转换模型，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点；
[0095]
点集融合模块506，用于融合凸壳顶点集合、挂载设备工位点集合、平台边界点集合和设备存放中心点，得到融合点集，构建融合点集的可视无向图；
[0096]
路径库构建模块508，用于采用最短路径算法对可视无向图进行计算，得到设备转运路径库；设备转运路径库中包括可视无向图中任意两点之间的最短路径；
[0097]
调度模块510，用于根据设备保障作业耗时和设备搬运车辆性能参数，得到设备保障优先级，根据平台飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，根据设备转运路径库、设备保障优先级、已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合，得到飞机设备转运调度结果。
[0098]
在其中一个实施例中，模型构建模块502还用于根据平台坐标系中平台的布列状态和飞机位姿转换模型确定标准状态下飞机飞机顶点对应的凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标；对标准状态下的飞机凸壳顶点和挂载设备工位点的坐标进行坐标变换，得到非标准状态下飞机顶点对应的飞机凸壳顶点坐标和挂载设备工位点坐标；根据平台坐标系，得到平台边界顶点，并将设备存放区作为顶点，得到设备存放中心点；根据飞机凸壳顶点坐标、挂载设备工位点坐标、平台边界顶点和设备存放中心点，得到飞机顶点对应的凸壳顶点集合、飞机上的挂载设备工位点集合、平台边界顶点集合以及设备存放中心点。
[0099]
在其中一个实施例中，集合获取模块504还用于融合飞机的凸壳顶点和挂载设备工位点，得到第一融合点集；融合平台布列飞机的第一融合点集，得到第二融合点集；融合平台边界顶点集合和第二融合点集，得到第三融合点集；融合设备存放中心点和第三融合点集，得到融合点集其中，n为平台飞机数量，vci、vwi分别为第i架飞机的凸壳顶点集合和挂载设备工位点集合，b为平台边界顶点集合，wsc为设备存放中心点。
[0100]
在其中一个实施例中，点集融合模块506还用于采用图的可视化方法对融合点集中的两两连线和障碍物可视化，对于不穿过障碍物的两点连线，计算两点之间的欧式距离，对于穿过障碍物的两点连线，定义两点间的距离为无穷大；遍历融合点集，根据两两连线中不穿过障碍物的两点连线，得到可视路径线段集合e，根据可视路径线段集合e，得到融合点集的可视无向图g＝(v,e)。
[0101]
在其中一个实施例中，路径库构建模块508还用于根据可视无向图和最短路径算法，循环选取起始点ps和结束点pe，得到起始点ps和结束点pe之间的最短距离；其中，ps∈
(vw∪wsc)，pe∈(vw∪wsc)，ps≠pe，vw是挂载设备工位点集合，wsc是设备存放中心点；采用通视图的方法通视起始点ps和结束点pe之间的路径，根据任意起始点ps和结束点pe之间的最短路径所经过的顶点，得到两点间的最短路径；遍历选取起始点ps和结束点pe，得到最短距离矩阵和最短路径列表，根据最短距离矩阵和最短路径列表，得到设备转运路径库。
[0102]
在其中一个实施例中，调度模块510还用于根据飞机设备保障作业，得到已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合可以是：根据所有飞机平台机载设备保障作业得到已调度任务集合sg、待决策任务集合dg和不可行任务集合ug；已调度任务集合sg包括所有已经安排了开始时间并分配了所需设备资源的保障作业；待决策任务集合dg包括所有可以安排进行保障但是尚未安排开始时间的保障作业，表示为不可行任务集合ug包括所有当前时刻不能安排进行保障的所有保障作业，表示为其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
eg
上进行的卸载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、e表示飞机编号，i,e∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、g表示挂载设备点编号，j∈owi，g∈owe，owe表示第e架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
eg
表示第e架飞机的第g个挂载设备点。
[0103]
在其中一个实施例中，调度模块510还用于根据设备转运路径库和设备保障优先级，按照优先级由高到低的顺序，安排设备搬运车在挂载设备工位点进行取送协同的设备保障作业，得到开始保障时间和结束保障时间；根据开始保障时间和结束保障时间，更新已调度任务集合、待决策任务集合和不可行任务集合；当待决策集合为空集时，完成设备保障作业。
[0104]
在其中一个实施例中，调度模块510还用于对于由一辆m类型、容量为q的设备搬运车保障的前后两个相邻设备保障作业o
ij
和o
kl
，设备保障作业o
kl
的保障开始时间so
kl
为：
[0105]
so
kl
＝eo
ij
t
ijkl
[0106]
其中，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，为在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i、k表示飞机编号，i,k∈i，i表示待保障飞机集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，eo
ij
为设备保障作业o
ij
的保障结束时间，t
ijkl
为设备搬运车完成保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，o
kl
∈dg，dg为待决策任务集合。
[0107]
在其中一个实施例中，调度模块510还用于当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量小于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车容量等于q时，当且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量大于0时，当
且搬运车完成设备保障作业o
ij
后搬运车上剩余设备数量等于0时，当时，当时，其中，为在p
ij
上进行的卸载设备作业，为在p
ij
上进行的挂载设备作业，表示在p
kl
上进行的卸载设备作业，为在p
kl
上进行的挂载设备作业，i表示待保障飞机集合，i、k表示飞机编号，i,k∈i，owi表示第i架飞机挂载设备点集合，j、l表示挂载设备点编号，j∈owi，l∈owk，owk表示第k架飞机挂载设备点集合，p
ij
表示第i架飞机的第j个挂载设备点，p
kl
表示第k架飞机的第l个挂载设备点，t
ijkl
为设备搬运车完成设备保障作业o
ij
后从挂载设备点p
ij
到达挂载设备点p
kl
的时间，为挂载设备点p
ij
与挂载设备点p
kl
之间的距离，vm为m类型设备搬运车速度，为挂载设备点p
ij
到设备存放中心的距离，为设备存放中心与挂载设备点p
kl
之间的距离，δt2为搬运车在设备存放中心装载下一批次设备所需要的时间，δt1为搬运车在设备存放中心卸载搬运车上取回设备所需时间。
[0108]
关于考虑取送协同的飞机设备转运调度装置的具体限定可以参见上文中对于考虑取送协同的飞机设备转运调度方法的限定，在此不再赘述。上述考虑取送协同的飞机设备转运调度装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0109]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种考虑取送协同的飞机设备转运调度方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0110]
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0111]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。
[0112]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。
[0113]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读
取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0114]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0115]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。