Development of Multi-agent Based Deadlock-Free AGV Simulator for Material Handling System

자재 취급 시스템을 위한 다중 에이전트 기반의 교착상태에 자유로운 AGV 시뮬레이터 개발

In order to simulate the behavior of automated manufacturing systems, the performance of material handling systems should be measured dynamically. Multi-Agent technology could be well adapted for the development of simulator for distributed and intelligent manufacture systems. A multi-agent system is composed of one coordination agent and multiple application agents. Issues in AGVS simulator can be classified by the set-up and operating problems. Decisions on the number of vehicles, bi- or uni-directional guide-path, etc. are fallen into the set-up problem category, while deadlock tree algorithm and conflict resolution are in operating problem. In this paper, a multi-agent based deadlock-free simulator for automated guided vehicle system(AGVS) are proposed through the use of multi-agent technologies and the development of deadlock-free algorithm. In this AGVS simulator proposed, well-known Floyd algorithm is used to create AGVS Guide path, through which AGVS move. Also, AGVs avoid vehicle conflict and deadlock using check path algorithm. And Moving vehicle agents are operated in real-time control by coordination agent. AGV position is dynamically calculated based on the concept of rolling time horizon. Simulator receives and presents operating information of vehicle in AGVS Gaunt chart. The performance of the proposed algorithm and developed simulator based on multi-agent are validated through set of experiments.

자동화 제조 시스템에 시뮬레이션 기법을 사용하기 인해서는 자재취급 시스템의 성과를 동적으로 측정해야만 한다. 다중 에이전트 기술은 제조시스템을 지능화 시키고, 분산처리 된 시뮬레이터 개발에 적합하다. 다중 에이전트 시스템은 하나의 조정 에이전트와 다수의 응용 에이전트들로 구성된다. AGVS 시뮬레이터에 있어 이슈는 운반차량의 대수 결정, 양단방향 흐름에서의 이동경로 결정등과 같은 set-up문제와 운영문제로 구분 지을 수 있다. 본 논문에서는 다중 에이전트 기술을 사용하고, 실시간 교착상태 해법 알고리즘이 포함된 시뮬레이터를 소개한다. 시뮬레이터는 잘 알려진 프로이드(Floyd) 알고리즘을 사용하여 AGVS의 최단 이동경로를 구성된다. 움직이고 있는 차량 에이전트는 조정 에이전트에 의해 실시간 제어로 작동되고, AGV는 경로확인 알고리즘을 사용하여 충돌과 교착상태를 피한다. AGV의 위치는 수평시간 계획법에 근거하여 동적으로 재계산된다. 충돌해소 알고리즘은 어떠한 배치 형태에서라도, 그리고 큰 규모의 문제에서도 AGVS의 운영 중의 주행문제 해결을 보장한다. 시뮬레이터는 AGV들의 AGVS 칸트차트를 통하여 작동정보를 받고, 표현한다. 제안된 알고리즘의 성과와 다중 에이전트 기술을 사용하여 개발한 시뮬레이터는 실험을 통하여 검증된다.