AGV（自动导引车）物流仿真通过构建虚拟模型模拟AGV在物流系统中的运行路径、任务分配、交通管理等环节，以优化仓储、搬运效率，降低成本和提升系统稳定性。以下从仿真目标、核心要素、建模步骤、优化方向及工具案例等方面详细说明：

一、仿真核心目标

       效率优化

       评估AGV数量、运行路径、任务分配策略对物流效率的影响，如平均搬运时间、设备利用率。

       案例：确定某仓库需5台AGV还是6台才能满足每小时200单的拣货需求。

       交通管理

       模拟AGV在复杂路径中（如交叉路口、狭窄通道）的避障逻辑、优先级控制，避免拥堵或碰撞。

       场景验证

       测试极端场景（如AGV故障、订单峰值）下的系统鲁棒性，制定调度应急预案。

       成本控制

       优化AGV配置数量、充电策略（如快充 vs. 换电），平衡设备投资与运行效率。

二、建模关键要素

       1. 物理环境建模

       地图构建

       绘制仓库/产线平面布局（如货架区、分拣台、充电区、通道宽度），精度需达米级或分米级。

       示例：某工厂AGV路径包含3条主通道（宽3米）、2个十字路口、5个拣货站台。

       障碍物设置：

       固定障碍物（立柱、设备）、动态障碍物（人工叉车、临时堆放物料）。

       2. AGV参数定义
 
       3. 任务与调度逻辑

       任务类型

       入库（从卸货口到货架）、出库（从货架到分拣台）、转库（跨区域搬运）。

       调度策略：

       优先级规则

       紧急订单优先、距离最近AGV优先、负载均衡优先。

       路径规划算法

       Dijkstra算法（最短路径）、A * 算法（动态避障）。

       交通规则

       单行道 / 双行道设定、路口让行规则（如右侧AGV优先）、速度限制区域。

三、仿真步骤与工具

       1. 建模流程
 
       数据采集

       实测AGV单机性能（如加速 / 减速时间）、订单历史数据（任务频次、搬运距离分布）。

       案例：某电商仓库订单中，80%搬运任务距离在50米以内。

       场景设计

       常规场景

       工作日平峰期（订单均匀分布）、多AGV协同作业。

       压力测试

       双11大促订单峰值（任务量提升3倍）、单台AGV故障退出系统。

       2. 常用仿真工具
 
四、优化方向与案例

       1. AGV数量优化

       瓶颈公式
 
       案例：某产线每小时需搬运120次物料，单任务平均耗时3分钟，AGV利用率目标85%，则需至少：
 
       2. 路径与调度策略优化

       动态路径规划

       传统策略：固定路线（适用于稳定场景）。

       优化策略：实时规避拥堵（如通过仿真发现某路口 14:00-15:00 常堵塞，AGV自动绕行）。

       任务分配算法

       对比“先来先服务”vs.“集群调度”（将相邻任务分配给同一AGV），后者可减少空驶里程30%以上。

       3. 充电策略优化

       Opportunistic充电

       利用任务间隙（如等待装卸货时）充电，避免集中充电导致的运力缺口。

       仿真验证：当AGV电池剩余20%时自动前往最近充电站，充电10分钟（快充）可维持2小时作业。

五、典型应用案例

       案例：汽车工厂总装车间AGV物流优化

       现状

       5台AGV负责零部件配送，高峰期订单响应延迟超15分钟，通道拥堵率达25%。

       仿真分析

       瓶颈点：3号通道（宽度2.5米）为双向通行，AGV交汇时平均等待时间80秒/次。

       优化方案：

       将3号通道改为单行道，增设绕行通道。

       调整调度策略：优先分配距离分拣台50米内的任务给就近AGV。

       结果

       平均搬运时间从12分钟缩短至8分钟，拥堵率降至5%，AGV利用率提升至92%。

六、注意事项

       实时性与精度平衡

       简单场景（如直线通道）可使用简化模型；复杂场景（多楼层、动态障碍）需高精度地图与传感器仿真。

       多系统协同

       AGV仿真需联动 WMS（仓储管理系统）、MES（制造执行系统）数据，确保任务触发逻辑真实。

       人机混合场景

       若存在人工叉车或人员走动，需设置安全距离（如AGV检测到前方2米内有人时减速至 0.5m/s）。

       通过AGV物流仿真，企业可在部署前验证方案可行性，或在运行中持续优化调度策略，尤其适用于电商仓储、汽车制造、3C电子等高频物流场景。