改造OpenTCS之如何避免无效路由of基于OpenTCS的二次开发实践
零流ST2020-04-17 13:15
去除不可用的点之前的效果
去除不可用的点之后的效果3.2改造OpenTCS之如何避免无效路由
3.2.1问题的提出
OpenTCS的默认Router（寻路器）实现中，路由的规划是静态；因此给出的路由可能实际上是Unreachable（不可达）的。这里给出Windows 10环境下的一个实例。
3.2.1.1准备
（1）为保证结果可重现，我们可以使用下载的原始openTCS-4.17.0-bin.zip，解压后，在启动TCS内核前，先修改配置文件“\openTCS-Kernel\config\ opentcs-kernel-defaults-baseline.properties”，找到对应的行，改成这样子：
pei'zhi'wen'jian'xiu'gai（2）用Plant Overview生成一个简单的示意图。其拓扑形如一个打倒的“目”字，包含：42个点，6个工位，2个块，由全部外围路径形成的顺时针方向回路和中间的顺时针方向回路；2辆车，其中Ve0001最初停在A（即图上工位Lo0122）对应的点Pt0121，Ve0002最初停在B（即图上工位Lo0125）对应的点Pt0124。
本文shi'yong'de地图模型文件中车辆的属性是这样子的：
模型文件中che'liang'de'shu'xing（3）我们在批处理中用curl生成准备两个运单，运单1让Ve0001[从A出发]去C（即Lo0127，对应点Pt0128）装货然后停在那儿，运单2让Ve0002[从B出发]去E（即Lo0206，对应点Pt0246）装货然后停在那儿。
用于生成运单的批处理3.2.1.2运行前观察
我们直接看出来的路由我们假设运单1比运单2先生成且先执行，而且Ve0001先于Ve0002到达Pt0004；因此，在实际执行运单2前，Router是知道Ve0001要在Pt0128停着的，这时路由Route2是“死路”而路由Route3是“活路”。那么，实际运行时给出的是哪条路呢？
3.2.1.3实际运行给出的路由
改造前Router给出的路由是无效的Router为Ve0002执行运单2给出的竟然是无效的路由Route2！这显然不合常理！
3.2.2问题的分析
Router之所以会出现以上明显的“弱智”现象，一个原因是：OpenTCS的默认Router实现，为点静态地生成最优路径，并未利用可以避免给出无效路由的已知条件，如上例中：在实际执行运单2前，Router是知道Ve0001要在Pt0128停着的，因而路由Route2很可能无效；我们可以看出，最迟在Ve0002到达Pt0008之前，如果不能确定它可通过Pt0128，那么就应该将它的路由更新为Route3。
3.2.3问题的解决
根据以上分析，一个解决思路是：找出Graph中导致“死路”的“不可用的点”，将其及相关的边从Graph中去掉之后，寻路器再根据更新后的Graph寻路。
何为“不可用的点”？Case1，当前空闲的车辆停泊的点；Case2，对除了本运单之外全体处理中的运单的目标位置，若这些个运单的承运车辆无后续运单（即被预订），则该点被占用时间暂不可知。
以下给出对应该思路的一个参考实现，其还有改进的空间。
（1）修改文件”\openTCS-Strategies-Default\src\main\java \org\opentcs\strategies\basic\ routing\DefaultRouter.java”。
1）添加获取不可用的点的方法getUnusablePoints。
2）添加获取实际点寻路器方法getActualPointRouter，其中调用getUnusablePoints，如上图。
3）修改既有getRoute，其中调用getActualPointRouter。
（2）修改文件“\openTCS-Strategies-Default\src\main\java\ org\opentcs\strategies\basic\ routing\PointRouterFactory.java”。
1）添加一个方法声明createPointRouter。
（3）修改文件“\openTCS-Strategies-Default\src\main\java\org\opentcs\strategies\basic\routing\ jgrapht\AbstractPointRouterFactory.java”。
1）修改方法createPointRouter，其中调用方法createPointRouterInternal。
2）添加方法createPointRouter。
3）添加方法createPointRouterInternal，实际构造出PointRouter。
（4）修改文件“\openTCS-Strategies-Default\src\main\java\ org\opentcs\strategies\basic\ routing\PointRouter.java”。
1）添加方法声明removeUnusablePoints。
（5）修改文件“\openTCS-Strategies-Default\src\main\java\ org\opentcs\strategies\basic\routing\ jgrapht\ShortestPathPointRouter.java”。
1）添加方法removeUnusablePoints。
（6）修改文件“\openTCS-Strategies-Default\src\main\java\ org\opentcs\strategies\basic\routing\ jgrapht\DefaultModelGraphMapper.java”。
1）修改translateModel。
3.2.4解决后的效果
改造后Router给出的路由已有效le可以看出，结果已符合预期。
错漏和不足难免，欢迎您指正和拍砖，感谢您的收藏、转发或关注。如果您需要文中所述模型文件或批处理文件，请私信我。
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