工业互联网与智能物流关键技术

　　本书是作者团队根据其在工业互联网与智能物流关键技术领域的多年研究成果编著而成的，重点介绍了作者团队在该领域的*新研究及应用。全书共7章，包括工业互联网与智能物流概述、工业互联网赋能智能物流的关键技术、5G互联网技术在智能物流场景的应用、工厂内物流规划关键技术、工厂内物流调度关键技术、工业园区仓储物流关键技术以及5G工业园区智能物流案例。本书采用理论与案例相结合的形式，方便读者基于实际案例理解工业互联网下的智能物流技术，可供工业互联网领域的IT/OT技术人员、垂直行业解决方案架构师、寻求企业数字化转型方案的管理决策人员以及高等院校相关专业的师生查阅、参考。

　　加拿大工程院院士、IEEE Fellow、加拿大工程研究院Fellow（Fellow of Engineering Institute of Canada）。现任华中科技大学教授、博士生导师。兼任国际期刊IET CIM主编，IEEE TSMC、TASE等杂志副主编。主要从事协同设计与制造、智能制造、生产调度、物联网、大数据、智能体理论与应用等方面的研究。参与制定科技部“绿色制造十二五专项规划”，牵头科技部重点研发计划、基金委联合基金及重大项目等多项课题，在国际杂志及会议上发表论文550多篇，其中SCI检索240多篇，谷歌论文被引16000余次（其中单篇论文被引*高1000余次），谷歌学术H指数60。曾获IEEE加拿大唐纳工业领袖奖和加拿大联邦大楼*佳能效奖，入选美国斯坦福大学发布的全球前2%*科学家榜单。

第1章工业互联网与智能物流概述/1
1.1工业互联网的内涵与意义/1
1.1.1概念、发展与演变/1
1.1.2内涵与定义/3
1.1.3知识体系/3
1.1.4学科建设/4
1.2智能物流内涵及使能技术/4
1.3工业互联网与智能物流的体系架构/5
1.4工业互联网对智能物流的推动作用/7
1.5小结/7
第2章工业互联网赋能智能物流的关键技术/8
2.1互联与信息集成技术/8
2.1.1技术简介及其特点/8
2.1.2核心关键技术/9
2.1.3技术难点/10
2.2智能规划与调度技术/11
2.2.1技术简介及其特点/11
2.2.2核心关键技术/12
2.2.3技术难点/12
2.3工业互联网平台技术/13
2.3.1技术简介及其特点/13
2.3.2核心关键技术/14
2.3.3技术难点/17
2.4小结/18
第3章5G互联网技术在智能物流场景的应用/19
3.1智能制造的信息物理系统架构/19
3.25G互联网关键技术/20
3.2.15G架构/20
3.2.25G技术支持的应用场景/20
3.2.3网络切片/22
3.2.4NFV/SDN技术/23
3.2.5多接入边缘计算/23
3.2.6D2D通信技术/23
3.35G互联网技术在智能物流场景中的应用研究/26
3.3.1智能物流场景下的应用/26
3.3.2新型5G边缘计算应用框架/28
3.45G互联网技术的应用展望/30
3.5小结/31
工业互联网与智能物流关键技术目录第4章工厂内物流规划关键技术/32
4.1当前工厂内物流规划技术分析/32
4.1.1物流规划技术概述/33
4.1.2工程实际需求/36
4.1.3设备布局研究现状/37
4.1.4AGV路径规划研究现状/38
4.1.5工业互联网下的物流规划技术/42
4.2车间设备布局与AGV系统规划协同/43
4.2.1问题描述/43
4.2.2WACO问题模型/45
4.2.3求解框架/47
4.2.4求解算法/51
4.2.5结果比较/54
4.3工业互联网技术在物流规划领域的应用展望/55
4.4小结/55
第5章工厂内物流调度关键技术/56
5.1工厂内物流调度现状分析/56
5.1.1物流调度技术概述/56
5.1.2工程实际需求/57
5.1.3AGV任务调度研究现状/58
5.1.4资源受限项目调度研究现状/59
5.1.5工业互联网下的物流调度技术/61
5.2AGV调度方法与技术/61
5.2.1AGV系统的基本架构/61
5.2.2AGV系统任务调度描述/64
5.2.3AGV系统任务调度要素分析/65
5.2.4AGV系统任务调度模型构建/66
5.3资源受限情况下基于粒子群算法的AGV系统
任务调度研究/67
5.3.1粒子群优化算法概述/68
5.3.2粒子群优化算法的基本流程/69
5.3.3粒子群优化算法的参数分析/70
5.3.4离散粒子群优化算法设计/71
5.3.5测试集验证/80
5.4案例/83
5.4.1制造车间实例求解/84
5.4.2任务要素改变/87
5.4.3AGV系统调度分析/90
5.4.4AGV系统集成/92
5.5工业互联网技术在物流调度领域的应用展望/94
5.6小结/95
第6章工业园区仓储物流关键技术/96
6.1当前仓储物流现状分析/97
6.1.1概述/97
6.1.2货位分配优化/98
6.1.3机器人调度优化/99
6.1.4工业互联网下仓储物流技术/101
6.2机器人移动货架系统概述/102
6.2.1机器人移动货架系统仓库布局/103
6.2.2机器人移动货架系统硬件设备/103
6.2.3机器人移动货架系统运作流程/104
6.2.4机器人移动货架系统拣选优化/105
6.3机器人移动货架系统货位分配决策与优化/105
6.3.1问题描述与分析/106
6.3.2模型构建/108
6.3.3问题复杂性分析/112
6.3.4模拟退火算法设计/112
6.3.5实验分析/116
6.3.6管理启示/124
6.4机器人移动货架系统调度优化/125
6.4.1问题描述与分析/125
6.4.2模型构建/126
6.4.3问题复杂性分析/130
6.4.4货架选择的改进的模拟退火算法设计/131
6.4.5搬运机器人调度的禁忌搜索算法设计/133
6.4.6实验分析/141
6.4.7管理启示/155
6.5工业互联网技术在仓储物流领域的应用展望/155
6.6小结/156
第7章5G工业园区智能物流案例/157
7.15G工业园区物流的现状分析/158
7.1.1车联网技术的研究现状/158
7.1.2车联网仿真平台的研究现状/160
7.25G工业园区物流系统框架/162
7.2.1总体设计方案/162
7.2.2子系统的设计方案/162
7.2.3智能运输层设计及功能优化/165
7.35G工业园区智能物流方法/177
7.3.1分析目标级联方法/177
7.3.2自主配置层的架构及工作流程/177
7.3.3应用于工业园区车联网系统的ATC机制/180
7.3.4ATC和AIO在应用场景中的比较分析/183
7.45G工业园区智能物流案例分析/189
7.4.1工业园区车联网系统仿真平台设计/189
7.4.2工业园区车联网系统交通仿真/191
7.4.3工业园区车联网系统通信网络仿真/193
7.4.4车联网系统仿真的测试评估方法/195
7.4.5车联网系统仿真实验/202
7.5小结/214
参考文献/216