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# 接驳位驱动的任务调度方案
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## 一、核心概念
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| 概念 | 物理含义 | 数据对应 |
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|------|---------|---------|
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| 接驳位 | 货物放置/取走的物理位置 | `LiveTaskDetail.startPoint / endPoint`，设备参数中 `接驳位状态`（0空闲/1占用） |
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| RFID 条码 | 托盘上的电子标签 | `LiveTaskDetail.palletBarcode` |
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| 任务 | 一个完整的搬运工单 | `LiveTaskQueue` |
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| 子任务步骤 | 任务中的一段搬运步骤 | `LiveTaskDetail`（`objId` 决定先后顺序） |
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### 任务与子任务的关系
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一个 `LiveTaskQueue` 包含多个 `LiveTaskDetail`，按 `objId` 从小到大串行执行。前一步的 `endPoint` 等于下一步的 `startPoint`，通过接驳位串联：
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```
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LiveTaskQueue (任务, taskCode = "T001")
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│
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├─ LiveTaskDetail objId=1: AGV 13#_L1_01 → BRIDGE_13_14 (子任务步骤1)
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├─ LiveTaskDetail objId=2: AGV BRIDGE_13_14 → 14#_L1_HOIST (子任务步骤2)
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├─ LiveTaskDetail objId=3: 提升机 14#_L1_HOIST → 14#_L2_HOIST (子任务步骤3)
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├─ LiveTaskDetail objId=4: AGV 14#_L2_HOIST → 15#_L2_HOIST (子任务步骤4)
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├─ LiveTaskDetail objId=5: 提升机 15#_L2_HOIST → 15#_L4_HOIST (子任务步骤5)
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└─ LiveTaskDetail objId=6: AGV 15#_L4_HOIST → 15#_L4_03 (子任务步骤6)
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```
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### 数据库关键字段
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- **LiveTaskQueue**: `taskCode`, `taskType`(1入库/2出库), `taskCategory`(1包材/2成品/3托盘), `taskStatus`(1待执行/2执行中/3已完成), `startPoint`, `endPoint`
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- **LiveTaskDetail**: `taskCode`, `objId`, `palletBarcode`, `startPoint`, `endPoint`, `deviceType`(0输送线/1AGV/2提升机), `taskStatus`
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- **BaseDeviceParam**: `deviceCode`, `paramName`(如"接驳位状态"), `paramValue`(0空闲/1占用)
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## 二、现场拓扑
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### 楼栋与设备
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```
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廊桥(2F)
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┌───────────┐
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│ AGV交接 │
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└─────┬─────┘
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│
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13#(1F) ──13#提升机── 13#(2F)─┘ 14#(2F) ──AGV── 15#(2F) ──15#提升机── 15#(1F~5F)
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(1F↔2F) │
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14#提升机(1F↔2F)
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│
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14#(1F)
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```
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### AGV 运行区域
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| 区域 | 行驶范围 | 说明 |
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|------|---------|------|
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| 13# AGV | 13# 栋 1F~2F | 不能驶入 14# |
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| 14# AGV | 14# 栋 1F~2F + 至 15# 2F | 负责中间段搬运 |
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| 15# AGV | 仅在 15# 栋内 | 不能驶入 14# |
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### 核心约束
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- **AGV 不能跨栋**：13# 和 14# 之间在 2F 有廊桥交接点，两边 AGV 在此完成货物交换
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- **所有楼栋均为 1~5F**，各栋有 1 台提升机连通所有楼层
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- **跨栋必须经 2F**：不管起点在几楼，跨栋必须经 2F 的廊桥(13↔14)或 AGV 通道(14↔15)
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### 接驳位点表
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| 接驳位 | 编码 | 所属 AGV |
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|--------|------|---------|
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| 13# 各层普通点 | `13#_L{f}_{n}` | 13# AGV |
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| 13# 提升机入口/出口 | `13#_L{f}_HOIST` | 13# AGV |
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| 廊桥交接点(2F) | `BRIDGE_13_14` | 13# AGV ↔ 14# AGV 交接 |
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| 14# 各层普通点 | `14#_L{f}_{n}` | 14# AGV |
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| 14# 提升机入口/出口 | `14#_L{f}_HOIST` | 14# AGV |
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| 15# 提升机 2F 入口 | `15#_L2_HOIST` | 14# AGV ↔ 15# AGV |
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| 15# 提升机各层出口 | `15#_L{f}_HOIST` | 15# AGV |
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| 15# 各层普通点 | `15#_L{f}_{n}` | 15# AGV |
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### 拓扑连通图
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```
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节点: (building, floor)
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边 (提升机, 同栋跨层):
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(13,1) ←→ (13,2)
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(14,1) ←→ (14,2)
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(15,2) ←→ (15,1)
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(15,2) ←→ (15,3)
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(15,2) ←→ (15,4)
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(15,2) ←→ (15,5)
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边 (AGV, 同层跨栋):
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(13,2) ←→ (14,2) (廊桥交接)
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(14,2) ←→ (15,2) (AGV直连)
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```
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## 三、任务创建方案 —— 路径分解与明细生成
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### 输入
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```
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起始楼栋: startBuilding (13/14/15)
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起始楼层: startFloor (1~5)
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起始位置: startLocation (位置号，如 "01")
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结束楼栋: endBuilding (13/14/15)
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结束楼层: endFloor (1~5)
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|
结束位置: endLocation (位置号，如 "02")
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```
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系统自动拼接为 `{building}#_L{floor}_{location}` 格式。
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### 输出
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返回一个完整的 `LiveTaskQueue`，包含按 `objId` 排序的 `List<LiveTaskDetail>`。
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### 生成算法
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```
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输入: (b_s, f_s, loc_s), (b_e, f_e, loc_e)
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Step 1 — BFS 最短路径
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在拓扑图中找 (b_s, f_s) → ... → (b_e, f_e) 的节点序列
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Step 2 — 沿节点路径逐段生成明细
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currentPos = 实际起点
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for each 相邻节点 (b1,f1) → (b2,f2):
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跨栋 (b1 != b2):
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if 13↔14 (廊桥交接):
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生成 [AGV] currentPos → BRIDGE_13_14
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生成 [AGV] BRIDGE_13_14 → 接驳位(b2,f2)
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注: 廊桥在 2F，两边都须先经提升机到达 2F
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else (14↔15, AGV直连):
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生成 [AGV] currentPos → 接驳位(b2,f2)
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currentPos = 接驳位(b2,f2)
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同栋跨层 (b1 == b2, f1 != f2):
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生成 [AGV] currentPos → 提升机入口(b,f1)
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生成 [提升机] 提升机入口(b,f1) → 提升机出口(b,f2)
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|
currentPos = 提升机出口(b,f2)
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Step 3 — 最终送达
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if currentPos != 实际终点:
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生成 [AGV] currentPos → 实际终点
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```
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┌─ 同栋同层 (b1 == b2 && f1 == f2) ──────────────┐
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│
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│ 跳过（不会出现在最短路径中）
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│
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└────────────────────────────────────────────────┘
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Step 3 — 替换首尾实际坐标
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首条 Detail.startPoint → pt_s
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尾条 Detail.endPoint → pt_e
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中间节点起点/终点 → 使用对应的接驳位编码
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```
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### 各场景示例（修正后——廊桥在 2F）
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| 场景 | 输入 | 生成 Detail 序列 |
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|------|------|-----------------|
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| **同栋同层** | 14,1,"01" → 14,1,"05" | `[1] AGV: 14#_L1_01 → 14#_L1_05` |
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| **同栋跨层** | 14,1,"01" → 14,2,"03" | `[1] AGV: 14#_L1_01 → 14#_L1_HOIST` `[2] 提升机: 14#_L1_HOIST → 14#_L2_HOIST` `[3] AGV: 14#_L2_HOIST → 14#_L2_03` |
|
|
|
| **13→14 (均为1F)** | 13,1,"01" → 14,1,"03" | `[1] AGV: 13#_L1_01 → 13#_L1_HOIST` `[2] 提升机: 13#_L1_HOIST → 13#_L2_HOIST` `[3] AGV: 13#_L2_HOIST → BRIDGE_13_14` `[4] AGV: BRIDGE_13_14 → 14#_L2_01` `[5] AGV: 14#_L2_01 → 14#_L2_HOIST` `[6] 提升机: 14#_L2_HOIST → 14#_L1_HOIST` `[7] AGV: 14#_L1_HOIST → 14#_L1_03` |
|
|
|
| **13→14 (目标2F)** | 13,1,"01" → 14,2,"05" | `[1] AGV: 13#_L1_01 → 13#_L1_HOIST` `[2] 提升机: 13#_L1_HOIST → 13#_L2_HOIST` `[3] AGV: 13#_L2_HOIST → BRIDGE_13_14` `[4] AGV: BRIDGE_13_14 → 14#_L2_01` `[5] AGV: 14#_L2_01 → 14#_L2_05` |
|
|
|
| **14→15** | 14,1,"01" → 15,4,"02" | `[1] AGV: 14#_L1_01 → 14#_L1_HOIST` `[2] 提升机: 14#_L1_HOIST → 14#_L2_HOIST` `[3] AGV: 14#_L2_HOIST → 15#_L2_01` `[4] AGV: 15#_L2_01 → 15#_L2_HOIST` `[5] 提升机: 15#_L2_HOIST → 15#_L4_HOIST` `[6] AGV: 15#_L4_HOIST → 15#_L4_02` |
|
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|
| **13→15 完整链路** | 13,1,"01" → 15,4,"02" | `[1] AGV: 13#_L1_01 → 13#_L1_HOIST` `[2] 提升机: 13#_L1_HOIST → 13#_L2_HOIST` `[3] AGV: 13#_L2_HOIST → BRIDGE_13_14` `[4] AGV: BRIDGE_13_14 → 14#_L2_01` `[5] AGV: 14#_L2_01 → 15#_L2_01` `[6] AGV: 15#_L2_01 → 15#_L2_HOIST` `[7] 提升机: 15#_L2_HOIST → 15#_L4_HOIST` `[8] AGV: 15#_L4_HOIST → 15#_L4_02` |
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|
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| **14→15 2F直连** | 14,2,"01" → 15,2,"03" | `[1] AGV: 14#_L2_01 → 15#_L2_03` |
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### 伪代码
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```
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LiveTaskQueue CreateTask(
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int b_s, int f_s, string loc_s,
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int b_e, int f_e, string loc_e,
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int taskType, int taskCategory, string palletBarcode, string materialCode)
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{
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var startPoint = $"{b_s}#_L{f_s}_{loc_s}";
|
|
|
var endPoint = $"{b_e}#_L{f_e}_{loc_e}";
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var nodes = BFS(b_s, f_s, b_e, f_e); // 拓扑最短路径
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string currentPos = startPoint;
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for (int i = 0; i < nodes.Count - 1; i++)
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{
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var (b1, f1) = nodes[i];
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var (b2, f2) = nodes[i + 1];
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if (b1 != b2) // 跨栋
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{
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if (13↔14)
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{
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Add [AGV] currentPos → BRIDGE_13_14;
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|
Add [AGV] BRIDGE_13_14 → DockingPoint(b2,f2);
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|
|
}
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|
else // 14↔15
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|
{
|
|
|
Add [AGV] currentPos → DockingPoint(b2,f2);
|
|
|
}
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currentPos = DockingPoint(b2,f2);
|
|
|
}
|
|
|
else if (f1 != f2) // 同栋跨层
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|
|
{
|
|
|
var entry = $"{b1}#_L{f1}_HOIST";
|
|
|
var exit = $"{b2}#_L{f2}_HOIST";
|
|
|
Add [AGV] currentPos → entry;
|
|
|
Add [提升机] entry → exit;
|
|
|
currentPos = exit;
|
|
|
}
|
|
|
}
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|
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|
if (details.Count == 0 || currentPos != endPoint)
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Add [AGV] currentPos → endPoint;
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return new LiveTaskQueue { ... };
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|
}
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### 拓扑路由表
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```
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FindPath(b_s, f_s, b_e, f_e):
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以 BFS 在拓扑图中搜索，典型路径:
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(13,1) → (13,2): [(13,1), (13,2)]
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(13,1) → (14,1): [(13,1), (13,2), (14,2), (14,1)]
|
|
|
(13,1) → (14,2): [(13,1), (13,2), (14,2)]
|
|
|
(13,1) → (15,2): [(13,1), (13,2), (14,2), (15,2)]
|
|
|
(13,1) → (15,4): [(13,1), (13,2), (14,2), (15,2), (15,4)]
|
|
|
(14,1) → (15,4): [(14,1), (14,2), (15,2), (15,4)]
|
|
|
(15,4) → (13,1): [(15,4), (15,2), (14,2), (13,2), (13,1)]
|
|
|
反向: 路径取反
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```
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---
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## 四、调度触发链路
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```
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人工放货到接驳位
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→ PLC 传感器检测到货物 → 接驳位状态 = 1
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→ PLC 读 RFID → 得到托盘条码
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→ WCS 收到事件: (positionCode, rfidBarcode)
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→ 进入匹配调度逻辑
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```
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## 五、匹配调度逻辑
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```
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输入: positionCode (接驳位编码), rfidBarcode (RFID条码)
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Step 1 ─ 匹配明细
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查 LiveTaskDetail WHERE
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palletBarcode == rfidBarcode
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AND startPoint == positionCode
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AND taskStatus == 1 (待执行)
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未匹配 → 告警，返回
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匹配到 detail
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Step 2 ─ 前序依赖校验
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查同 taskCode 下 objId < detail.objId 的所有明细
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全部 taskStatus == 3 (已完成) ?
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否 → 等待（不应发生，正常前序完成才会到这一步），返回
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Step 3 ─ 接驳位加锁
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获取该接驳位的锁（信号量）
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二次确认 detail.taskStatus 仍为 1（防并发）
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Step 4 ─ 标记执行中
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detail.taskStatus = 2
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若 LiveTaskQueue.taskStatus == 1 → 也改为 2
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Step 5 ─ 下发设备
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detail.deviceType:
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1 → AGV
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2 → 提升机
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0 → 输送线
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Step 6 ─ 结果处理
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成功:
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detail.taskStatus = 3
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释放接驳位 (status = 0)
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检查整个 task 是否全部完成 → taskStatus = 3
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失败:
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detail.taskStatus 回退为 1
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|
下次重试
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```
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## 六、链条式执行（以 13#_1F → 15#_4F 为例）
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```
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Task: P001, 13#_L1_01 → 15#_L4_02
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路径节点: (13,1) → (13,2) → (14,2) → (15,2) → (15,4)
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Detail 1: AGV 13#_L1_01 → 13#_L1_HOIST
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Detail 2: 提升机 13#_L1_HOIST → 13#_L2_HOIST
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Detail 3: AGV 13#_L2_HOIST → BRIDGE_13_14
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Detail 4: AGV BRIDGE_13_14 → 14#_L2_01
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Detail 5: AGV 14#_L2_01 → 15#_L2_01
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Detail 6: AGV 15#_L2_01 → 15#_L2_HOIST
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Detail 7: 提升机 15#_L2_HOIST → 15#_L4_HOIST
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Detail 8: AGV 15#_L4_HOIST → 15#_L4_02
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════════════════════ 时间线 ════════════════════
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T0: 人工放货到 13#_L1_01，读 RFID
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→ 匹配 Detail 1，无前序 ✓ → 13# AGV 取走
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→ 13#_L1_01 释放
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T1: 13# AGV 运到 13#_L1_HOIST，放下
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→ 匹配 Detail 2，前序 1 ✓
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→ 13# 提升机启动，13#_L1_HOIST 释放
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T2: 提升机运到 2F，到达 13#_L2_HOIST
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→ 匹配 Detail 3，前序 1,2 ✓
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→ 13# AGV 取走，运往廊桥
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T3: 13# AGV 到达 BRIDGE_13_14 (2F廊桥)
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→ 匹配 Detail 4，前序 1~3 ✓
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→ 14# AGV 取走，BRIDGE_13_14 释放
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T4: 14# AGV 运到 14#_L2_01，放下
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→ 匹配 Detail 5，前序 1~4 ✓
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→ 14# AGV 运往 15# (同层2F，直连)
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T5: 14# AGV 到达 15#_L2_01，放下
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→ 匹配 Detail 6，前序 1~5 ✓
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→ 15# AGV 转运到提升机入口
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T6: 15# AGV 到达 15#_L2_HOIST，放下
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→ 匹配 Detail 7，前序 1~6 ✓
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→ 15# 提升机启动
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T7: 提升机运到 4F，到达 15#_L4_HOIST
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→ 匹配 Detail 8，前序 1~7 ✓
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→ 15# AGV 取走，运到 15#_L4_02
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任务 P001 全部完成 ✓
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## 七、并发模型
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接驳位 A ─┐
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接驳位 B ─┤ 各自独立并行（不同锁保护）
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接驳位 C ─┘
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同一接驳位内 → 串行（同一把锁保护）
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```
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不同任务在不同接驳位上可以同时执行，互不干扰。
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## 八、异常场景
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| 场景 | 处理 |
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|------|------|
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| RFID + 位置匹配不到待执行明细 | 货物放错位置或任务未创建 → 告警 |
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| 前序明细未完成但货物已到 | 等待 |
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| 设备下发失败 | detail 状态回退为 1，下次循环重试 |
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| 同一明细被并发处理 | Step 3 二次确认防御 |
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| 接驳位长时间占用不释放 | 需超时告警机制（后续） |
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| 全部明细完成 | task 标记为已完成（status = 3） |
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## 九、依赖设备信息
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### 设备类型 (deviceType)
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| 值 | 类型 | 对应服务 |
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|----|------|---------|
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| 0 | 输送线 | PLC 直接控制 |
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| 1 | AGV | HikRoBotServer (端口 5200) |
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| 2 | 提升机 | HoistServer (端口 5100) |
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### 客户端 API
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**HoistServer** (端口 5100):
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- `/api/hoist/receive-pallet` - 接收托盘
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- `/api/hoist/task-run` - 提升机启动
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- `/api/task/dispatch` - 下发调度任务
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- `/api/hoist/free` - 获取空闲提升机
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**HikRoBotServer** (端口 5200):
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- `/api/task/receive` - 下发 AGV 任务
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