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2023.10.DQGY
研究和应用
金 武 连祝成 任乘涨 李海舟
（中国电信股份有限公司温州分公司）
分析5G 定制网技术在AGV 小车调度方面的应用，说明其提供高速、低时延、低误码率的通信服务，为实时控制和监测提供保
障。对比基于激光SLAM 和运动控制算法、遗传算法、蚁算法在实际工厂场景中的效果。实验结果表明，研究团队采用的算法相比其他常用算法能更好地应对多车多任务情况。研究结果有助于推动工业物流自动化水平的提升，为实现智能制造提供了有力的支持。关键词：5G 定制网；AGV ；激光SLAM ；算法
0 引言
在“5G+工业互联网”创新发展进入快车道背景
下，技术的不断发展和应用，推动制造业数字化、高端化、智能化发展，推动了物流自动化领域的快速发展。AGV （自动引导车）小车作为物流自动化的重要组成部分，被广泛应用于生产线、仓库等场景。在传统的AGV 小车系统中，往往使用WiFi 网络进行通
讯，通讯带宽受限，难以满足高速、低时延的通讯需求[1]。而5G 网络作为一种新兴的无线通讯技术，具有高速、低时延、大连接等优势，被广泛应用于智能物流领域[2]。
目前，关于AGV 小车的应用研究已经引起学术
界和工业界的广泛关注。国内外研究者们在AGV 小
车领域开展了大量的研究工作。在AGV 小车控制方
面，研究者们提出了各种控制算法，例如遗传算法、蚁算法、激光SLAM 、模糊控制、PID 控制、神经网络控制等
[3-4]
。而在无线通讯方面，目前主要的通
讯技术是WiFi 、4G 、蓝牙等，这些技术都存在一定
的局限性，比如带宽不足、时延高等[5]。
随着5G 技术的不断成熟和应用，基于5G 定制网
的AGV 小车研究和应用已经成为热门话题。目前，国
内外学者对于基于5G 专网的AGV 小车研究和应用展开广泛而深入的探讨，涉及AGV 小车系统设计、路径规划算法、调度算法、实验结果分析等多个方面，但
是在实际应用中仍存在一些问题亟待解决。1 5G 定制网和AGV 小车相关技术与理论1.1 5G 通信技术及其应用
其次，5G 的高可靠性和容量可以提高AGV 小车
的稳定性和承载能力。在高密度设备连接的场景下5G 网络可以更好地处理大量的数据流量，避免网络拥
，
从而减少路径规划和调度的延迟和出错率。
最后，5G 还具备较强的灵活性和可编程性，能够
根据不同场景和需求进行个性化的配置和调整，为路径规划和调度的优化提供更多的技术手段和可能性。
1.2 AGV 小车技术与发展
AGV （Automated Guided Vehicle ）小车是指自
动导引车辆，是一种能够自主行驶的运输工具泛应用于工业生产线、仓库、医院、机场等场合小车最早起源于20世纪50年代，随着电子技术和计算机技术的发展，其功能和性能得到了极大提。在工业场景下，AGV 小车作为一种自动化设备应用于物流仓储系统，提高物流仓储系统的自动化程
、降低劳动成本、提高生产效率等[8]。
在实际应用中，AGV 小车需要实现路径规划和调
度才能达到最优化的运输效果。5G 技术为物流仓储系
统提供了更为稳定、高速、可靠的网络通信，为小车的路径规划和调度提供了更为丰富的信息。常规控制算法有遗传算法、蚁算法、激光SLAM 选择适合5G 定制网环境下的最佳算法。
表1 5G 和WiFi6性能对比
图1 5G 拓扑图
通过在实验场景中使用激光传感器进行SLAM 算法的性能。实验结果显示算法能够实时获取环境的三维地图，并对小车的位置
和姿态进行精确估计，减少搜索时间和提高成功率基于激光SLAM 和运动控制算法的AGV 统在实验中表现出了较好的性能和可靠性，激光传感算法能够有效地实现环境建图和定位功能运动控制算法使AGV 小车能够实现精确的运动控制
和路径跟踪。AGV 小车实际场景效果如图2通过本研究，成功地应用并实现了基于激光传
SLAM ）和运动控制算法的AGV 小车系统该系统在路径规划和调度方面展现出良好的性能和准。通过激光传感器获取环境信息，并通过算法实现了实时地图构建和定位，为路径规划和导航提供了准确的参考。运动控制算法能够精确控制小车的移动，实现路径的准确跟踪和调整传统方案相比，更加适合于大规模AGV 小车系统的，具有较高的应用价值和推广价值。
表3 三种路径算法实际效果对比
汽车导航仪图2 AGV 小车实际场景效果
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