论述自动化立体车库存取车优化策略戴岳芳

论述自动化立体车库存取车优化策略戴岳芳

戴岳芳

杭州西子智能停车股份有限公司浙江311199

摘要：在立体车库中，融入自动化技术，能让车辆的存取工序变得更加的有序可寻，极大程度的降低了能源的消耗，并对其使用的时间进行了管理和控制，缩短了整体的使用时间，让整个车辆的存取过程变得更加的科学合理化。本文就自动化立体车车库的存取车过程进行深入的分析，依据现阶段我国自动化立体车库的建造特性，总结出其存取车的优化策略。让整个车辆存取时间变得更加的合理，减少资金的投入以及后续工作的费用支出，根据不同的时间段来调整车库的使用，极大程度的降低车辆的存取时间，给人们的生活带来一定的帮助。

关键词：自动化；立体车库；存取车

引言

近些年来，我国经济行业的增长速度越发的迅猛，这使得我国土地资源被严重的占据使用，在城市的发展当中，土地的使用已经成为主要的解决问题。很多的建筑行业，开始建立高层建筑等，为的就是降低对土地资源的使用。针对这个现象的发生，立体车库的修建已经成为了时代发展的必然，想要更好的解决车辆停驻的问题，就需要采用科学合理的处理方式，对车辆的存取进行管理和控制，尽可能的对其存取车过程进行优化，利用好立体空间，满足人们的停车需求，缓解我国土地资源紧缺的状态，维持我国生态系统的平衡。

一、自动化立体车库模型的构建

立体车库而言，针对传统意义上的自动化技术，其只是利用相关技术将车辆进行自动的存取操作，但是没有考虑到实际使用中的耗时、耗能等指标，也没有考虑车辆存取的合理化、智能化、科学化。针对车库整体效率低、车辆存取时间不合理的问题，以提高立体车库的存取车辆作业效率和降低能耗为目标，提出三种调度原则。以排队论为基础，总存取时间为目标，建立三种调度策略的数学模型，并对其进行仿真实验，分析比较在不同策略下存取车时间的长短，得出最优的调度策略。进而将不同调度策略灵活组合起来，针对不同时间段采用不同的调度策略，可以有效地减少存取车时间。

1.巷道堆垛式立体车库的简介

巷道堆垛式立体车库主要被用来停放一些比较小型车辆的空间，该空间的使用原理是利用相关的机械设备对车辆进行存取，这种车库的技术性比较强，具有一定的智能性，它可以被设置在各个空间，自身的使用价值比较高，对市场的影响力也比较大，有效的把光、电等集为一体，灵活程度比较高。

2.自动化立体车库模型的构建

对于多层多巷道的立体车库的存取操作，每个巷道内存取车过程是相同的，因此只需选取单个巷道来考虑。在单个巷道内进行一次存取车操作可分为三个基本动作，即三个方向上的运动———沿巷道方向上的水平运动X，用来选择所要存取的车在X方向所处的车位；垂直升降运动Z，用来选择车位所处的层数；横向存取运动Y，实现存取操作。对于不同的车位，Y向存取操作相同，因此可将模型简化为单巷道内（X，Z）的二维运动。

二、自动化立体车库存取车优化策略

想要提高该车库存取车的效率以及质量，减少客人的等待时间，就要对其存取车的策略进行优化处理，对存取车的频率最高的时间进行考量，对时间的控制要投入更多的心力，降低其耗时，考虑到影响存取车的因素，对这些因素进行科学合理化的探讨与研究。

1.车库调度原则

立体车库存在以下几种调度策略：

（1）存车优先策略

当堆垛机完成存取操作后回到出入口待命，当有下一辆车来到时可以直接存入，不需要等待，这种模式适合早晚时段的存车高峰期。

（2）原地待命策略

堆垛机在执行完上一次存取任务后原地不动，等待下一次的操作。

（3）交叉存取策略

当同时有几辆车需要存取时，按照存车和取车进行分组，对分组后的存取任务进行交叉操作。对立体车库而言，存取车服务的时间和车位的分配有关，离出入口近的存取车时间短，离出入口远的存取车时间长，因此我们按照由近及远，由低层到高层的方案就近存取车辆。

2.模型参数设定

为定量进行分析，本论述对立体车库作如下假设：

（1）立体车库的输入输出过程符合排队规则，按照车辆到达时间间隔服从泊松分布；车辆在库内存放时间服从正态分布；车辆到达时若没有车位则离去；顾客接受服务遵循先到先服务原则。

（2）如果车位位于i列j行，则标记为（i，j）点，车库出入口位于O点，假设车位长度为l，高度为h，堆垛机的运行速度为v，横移机构存取车辆的时间为t。

（3）交叉存取策略的数学模型当车库中同时有几辆车需要存取作业时，可以用交叉存取的方式，在有车辆需要存入后紧接着执行取车操作，当有取车操作后直接执行存车操作。该策略是对存取车序列进行了优化，使存车和取车任务进行组合，以达到最少的存取车时间，执行一次存取车的复合作业分别是T1和T4的过程。

三、仿真及结果分析

以排队论为基础建立参数为λ的泊松分布，车辆在库内停放时间符合参数为（μ，σ）的正态分布，取λ=1，μ=90，σ=30，模拟车库高峰时段一个小时内的存取车情况，得到存车任务的时间序列和取车任务的时间序列，根据此时间序列和立体车库模型以及存取策略进行仿真模拟。

1.存车优先花费时间较多

堆垛机每次完成作业后都需要返回到出入口，如果前一次存车后一次取车就需要多运行一个来回，要比原地待命的策略更加耗时，但存车优先策略适用于办公场所、居住区等场所的早晚存车的高峰时段，在早晚固定时段采用存车优先的策略会显著减少车库运行时间。

2.交叉存取策略耗时最少

其优越性表现在对车辆的存取序列进行了一定的优化，大大减少了堆垛机的空载行程，尤其是商业中心区存取车任务繁重，存取时间较随机，通过对存取序列的重新组合，可以提高车库运行效率，较少顾客等待时间。

3.原地待命策略耗时介于存车优先和交叉存取之间

原地待命的策略不需要进行前期准备，无形中减少了个别不必要的往返运行。

综合考虑实际情况，立体车库可以在原地待命的基础上，在出入库频繁的高峰期采用交叉存取策略，在车流量不大且连续存车居多的情况下使用存车优先策略，通过不同时段存取车特点选择合适的调度策略可以有效减少存取车时间与顾客的等待时间。

四、优化结论

1.随着城市的快速发展，城市停车场已经成为稀缺资源，越来越难以满足人们的停车需求，而自动化立体车库能有效地节约土地资源和充分利用空间，为停车难问题提供了一个有效的解决途径，具有良好的市场推广前景。

2.立体车库包含了当前机械、电子、计算机等领域的成熟技术，已成为技术密集型产品的代表。如何实现存取车调度策略的优化从而使其高效运行成为了立体车库研究的重要内容，也吸引了越来越多的学者对其进行研究。

3.对立体车库存取车调度策略进行优化，可以减少用户的存取车等待时间，提高用户的使用体验，而对于商家而言，可以减少车库能耗，提高车库竞争力。

结语：自动化立体车库的构建以及使用，从源头上解决了我国土地资源使用紧缺的问题，极大程度的降低了对土地资源的使用，给予了其一定的空间，能有效的解决城市中交通的问题，给人们的车辆提供一个安全稳固的停靠空间，还能在一定程度上简化对车辆的存取过程，让整个过程的内容变得更加的简单，消耗的时间也比较的短，在实际的自动化立体车库的构建当中，要以该周围环境为基础，考量该区域车辆入库的频率，对其存取车的过程进行改革并创新，优化其策略，降低顾客在存取车的等待时间。

参考文献：

[1]李旭.关于PLC的自动立体车库控制系统设计[J].民营科技.2017（05）

[2]尚文涛.立体车库的发展及应用创新探讨[J].中国住宅设施.2016（Z2）

[3]史学磊.立体车库的特点、应用及其发展前景[J].建筑技术开发.2016（11）