自動化立體車庫調度優(yōu)化分析

摘要：隨著我國經濟發(fā)展加快，汽車的使用范圍和頻率也是進一步加大。這就造成了城市中出現一道“美麗的風景”—“室外大型停車場”，在這種條件下，人們的生活、工作以及學習都受到了一定的影響，同時整個社會的運轉和經濟發(fā)展也受到了不同程度的阻礙。因此緩解當代交通狀況成為了我國發(fā)展面臨的主要難題之一，而就在此時，自動化立體車庫的出現，良好的解決了這一“燃眉之急”，不僅使我國的停車進出庫現狀得以有效改善，同時也使我國的交通發(fā)展建設邁向了更高的臺階。

關鍵詞：自動化立體車庫? 進出庫? 調度優(yōu)化? 策略

從目前形勢來看，我國的居民汽車使用率越來越高。這無疑是社會經濟發(fā)展的必然結果和表現，但給人們帶來便利的同時，也出現了一些問題。既停車設施建設的落后，造成這種現象主要原因在于：隨著現代化建設的發(fā)展，土地資源變的越來越緊張，再加上居民汽車使用量逐年增加。這就使得我國的停車設施發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如果不加以控制和解決，將會使我國的發(fā)展前景蒙上一層陰影。基于此，本文以下內容主要針對自動化立體車庫的分類和特點以及調度優(yōu)化策略進行詳細分析。

1 自動化立體車庫的發(fā)展背景

立體車庫，最早可追溯到上世紀20年代。起初只是以一個賓館停車位的故事進行發(fā)展，而截止到目前已經存在了100多年的時間。再根據我國現在的汽車使用數量分析，大部分城市的停車場地都存在供不應求的情況，這就在某種程度上就刺激了立體車庫的發(fā)展和建設。于是在今天，也就演變成了自動化的立體車庫設施，其主要工作原理是：通過軟件和硬件設施結合的方式，來實現車輛進出庫全自動化的功能，這大大的加快汽車的存取效率和安全性。

2 自動化立體車庫分類

①升降橫移式。通過載車板的橫向移動和豎直升降，來加快汽車的存取速率，而且過程簡單。

②垂直循環(huán)式。具體來說，就是通過垂直循環(huán)的運動方法，來對汽車進行存取操作。

③水平循環(huán)式。主要通過水平循環(huán)的運動方式，來讓汽車進行存取操作。

④多層循環(huán)式。簡單說，就是通過載車板的豎向循環(huán)運動，來實現汽車的存取。

⑤平面移動式。利用專門設計的平面移動裝置，來讓汽車進行定位移動。

⑥巷道堆垛式?？梢院唵卫斫獬桑豪枚讯鈾C和起重機進行汽車的搬運。

⑦垂直升降式。采用相關的車輛移動設備，對車輛進行存取。

⑧簡易升降式。主要借助于升降機的功能和作用，來對車輛進行存取操作。

3 自動化立體車庫特點

①空間利用率高。這一點集中體現在土地的節(jié)約方面，尤其在大型城市和經濟中心地帶，通過建立自動化立體車庫，能夠有效的緩解車輛存取的困難現狀。

②操作方便。在自動化立體車庫中，很好的應用到了計算機和人工智能技術，車主只需要通過簡單的系統(tǒng)操作，即可輕松的實現汽車的自動存取，這一點非常符合現代化發(fā)展趨勢，同時也滿足了人們的強烈追求。

③適應性強。自動化立體車庫的規(guī)模沒有絕對的要求，一般根據實際需要和具體的地理位置和環(huán)境，來決定其規(guī)模的大小。這就充分的體現了其適應性強的特點。

④安全性高。這是自動化立體車庫最明顯的優(yōu)勢所在，不僅保證了存儲車輛的安全性，同時也延長了汽車的使用壽命。

4 自動化立體車庫調度優(yōu)化策略

4.1模型建立

模型建立是自動化立體車庫調度優(yōu)化策略的第一步。本文以巷道堆垛式立體車庫為例，首先應該對單個巷道進行優(yōu)化，主要原因在于每個巷道的作用和功能都相同，因此只考慮單個即可。具體為：在單個巷道的車輛存取操作過程中，主要分為三步，既車輛的三個方向選取，在這里以三維坐標系作為參考，具體的圖示如下：

其中X是車輛沿巷道的方向，既列數。Y為車輛在每列所處的具體位置，既行數。Z為車輛所處的層數。通過車輛存取三維模型坐標系的建立，能夠充分的提升自動化立體車庫的容量和自動性。

4.2 立體車庫存取策略優(yōu)化

常見的立體車庫存取策略有三種：存車優(yōu)先策略;原地待命策略;交叉存取

策略。根據車輛的不同存取策略，要建立不同的優(yōu)化模型，并且其具體參數的設定也不盡相同。假設車輛的位置坐標為：（a，b），自動化立體車庫入口為O，同時車位的長度設置為l，高度是h，并且堆垛機的速度為v，橫移機存取車輛時間為t。那么各個存取策略優(yōu)化模型如下：

①存車優(yōu)先存取模型：

存車優(yōu)先存取模型

②而由于經過實際研究分析，原地待命存取模型有四種情況：（1）從（a，b）位取車，向（c，d）位存車。（2）從（a，b）取車，向（c，d）位取車。（3）從（a，b）位存車，向（c，d）位存車。（4）從（a，b）位存車，向（c，d）位取車。具體所需時間計算模型如下：

③交叉存取模型。過程如以上所示，因為車輛的存取操作同時發(fā)生。

4.3 仿真結果分析

通過對三種存取策略模型進行仿真分析，可以得知：①存車優(yōu)先存取模型的效率最低，因此堆垛機每次都需要進行往返操作，因此該種存取優(yōu)化模型有很大的局限性，通常用于辦公地點和居住區(qū)。②交叉存取模型的效率最高，因為其對每種存取序列都進行了一系列的優(yōu)化，因此其主要用于商業(yè)中心和車輛存取操作頻繁的地段。③原地待命存取模型介于二者之間，所以可根據具體情況來采用。

5 結束語

通過本文分析，隨著我國現代化進程發(fā)展加快，交通管理方面也著實面臨著不小的挑戰(zhàn)，一方面由于用地資源緊缺，另一方面由于居民汽車的使用數量劇增，因此就對我國的交通發(fā)展前景構成了一定的威脅。為此，本文針對國內目前的交通管理現狀，提出了具體的自動化立體車庫調度優(yōu)化措施，希望能為我國的交通建設和管理提供真實的幫助和參考依據。

參考文獻

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作者簡介

米娟芳，1981-，女，漢族，河北，研究生，講師，單位：山西工程技術學院，研究方向：單片機，供電。