自动化立体车库调度策略浅析

随着社会经济的增长,我国汽车总量以及人均拥有量都有了大幅度提升,汽车的使用能够给人们的出行带来便利的同时,也给城市交通以及相应设施的建设带来了极大的挑战,停车问题也成为了城市交通发展的重要问题之一,而自动化立体车库的出现有助于缓解城市车位紧张以及传统车库空间的利用率较低的现状,但是自动化立体车库的调度策略合适与否将会影响到车库整体运行效能,如何才能使自动化立体车库车辆存取更为合理、智能以及科学,就需要涉及到其调度策略的选取,因而该文将从自动化立体车库的概述出发,具体阐述自动化立体车库调度的几种策略。     

平面移动式立体车库指令动态调整优化方法

平面移动式立体车库进行批量出入库作业时,其中系统指令的顺序不同以及有轨制导车(Rail guided vehicle,RGV)的滞留位置会改变载车电梯与RGV的交互时间以及RGV的利用率高低,都会影响整个系统的出入库作业时间。为减少立体车库作业时间,针对平面移动式立体车库的作业流程,通过建立实时库位信息模型,载车电梯与RGV协同作业模型,并在动态时间阈值下对RGV出库指令中库位坐标进行调整。然后以作业时间为目标函数,提出一种改进灰狼算法进行求解。仿真结果表明:与原始灰狼算法与遗传算法相比,改进灰狼算法在寻优与鲁棒性方面具有更好的优异性能,并能有效缩短平面移动式立体车库的作业时间,提高了出入库效率。     

仿云杉多层环形塔状立体车库结构稳定性

为了满足提高立体车库结构稳定性的要求,根据植物结构特征建立了生物模型,从仿生学角度将植物结构应用于立体车库,从而达到提高立体车库稳定性的目的。云杉整体结构呈现为塔状,其主干粗壮,侧枝分层,根据云杉的上述特点并结合工程应用设计仿云杉多层环形塔状结构升降式立体车库。根据仿生立体车库结构建立其多自由度力学模型,利用传递矩阵方法建立力学模型频率方程并进行模态分析,接着运用MATLAB模拟对比仿生立体车库和直筒型立体车库在外界激励下的响应。结果表明：两种结构立体车库受到相同外界激励时,仿生立体车库各阶固有频率均大于直筒型立体车库,而且其各层振动位移、速度的幅值、标准差相较于直筒型立体车库对应位置均更小,验证了仿生立体车库抵抗外界激励的能力更强,结构更加稳定。     

基于PLC智能化控制的立体车库的研究

立体车库是未来城市车辆存放的主要方式,本文以基于PLC智能化控制的升降横移式立体车库为例,详细叙述了其工作原理、系统组成及应用与发展前景。     

基于STM32的立体车库自动控制技术研究

随着城市化的不断推进,必然带来车位不足的问题,这为立体车库的应用和推广提供了广阔的市场空间.随着控制理论的发展和控制芯片工艺的进步,立体车库越来越智能化和方便快捷,将有可能代替传统的地面停车位.本文首先简要介绍了立体车库及其控制技术的发展过程,然后对立体车库的自动控制器进行总体设计,并给出各主要模块的软硬件详细设计过程.应用效果表明,本文设计的立体车库自动控制器可以较好地满足城市的停车需求.     

电梯式立体车库升降系统设计与安全研究

以电梯式立体车库为主要研究对象,介绍了电梯式立体车库的主体结构及其运行原理。通过对市面上各类立体车库升降系统的研究分析,对比各类升降系统的优缺点,确定了以液压升降为主的升降方案,设计了适用于电梯式立体车库的新型液压式升降系统,并绘制了结构示意图和液压控制系统原理图。同时对升降系统的安全性进行了研究,提出了相应的安全措施。此设计以较短的液压缸行程实现了较大的升降高度,为电梯式立体车库的升降方式提供了一种全新的解决方案。     

巷道堆垛式混合车库设计及存取策略分析

为了缓解城市公共交通车辆停车压力,改变立体车库利用率低的状况,设计了一种巷道堆垛式立体混合公交车库,分析了现有巷道堆垛式立体车库的优缺点,提出了混合车库结构方案,介绍了载车板、搬运器、堆垛机、车库主体的结构形式,阐述了巷道堆垛式立体混合公交车库的存取车原理.通过建立在连续存或连续取k辆小汽车时,以堆垛机存/取耗时为目标函数,搬运器单搬运及双搬运的数学模型,得出双搬运耗时明显低于单搬运的结果.对车库存取策略的分析主要围绕搬运器的不同搬运方式进行,因此研究结果对多搬运方式下车库存取策略的研究有一定的参考价值.     

巷道堆垛式立体车库上位机停车管理系统设计

采用OPC、网络通讯、数据库及软件编程等关键技术设计开发了立体车库上位机停车管理系统,用于辅助PLC核心控制单元,实现对立体车库的监控、管理及存取车等功能。同时,为了缩短立体车库存取车时间,提出了相应的停车优化方案。该设计进一步提高了立体车库的自动化、智能化,有效缓解了城市停车难的问题。     

基于启发式回溯算法的平面移动式立体车库RGV调度策略

为了提高立体车库路径规划阶段的兑现率,对有轨引导小车(rail guided vehicle,RGV)运行过程及行程时间进行分析,给出了符合并行调度模式的路径重叠率计算方法,针对立体车库作业特征提出了一种值排序启发式(value ordering heuristics,VOH)回溯算法,构建路径节点滑动时间窗,以单位时间窗内任务请求数作为约束函数,通过评估函数对扩展结点性能进行估值并排序,并利用VOH-预剪枝策略对部分结点进行剪枝,以此提高算法求解速度。在非齐次泊松到达过程下进行仿真,实验结果表明,值排序启发式回溯算法可有效降低RGV并行运行过程中时间、空间的路径重叠率,在该实验规模的立体车库模型中发挥稳定,表现为在RGV平均利用率基本不变的前提下具有更小的平均服务时间,当顾客到达率为40、25、10、5 veh/h时,RGV平均服务时间分别减少18.07%、13.29%、12.46%、4.27%,为提升立体车库运行效率提供参考。     

基于WinCC的立体车库监控系统设计

针对目前立体车库存取车作业中存在的问题,结合存取车的控制要求,提出了利用WinCC组态软件开发立体车库的监控系统。通过采用计算机网络通讯技术、现场总线技术、PLC控制技术等,设计了集中管理、分布式控制网络控制系统。以WinCC为平台的人机界面（HMI）系统,实现了立体车库控制系统自动化、信息化的管理与控制。确保了立体车库作业过程中的安全性和高效性。     

基于集束搜索的立体车库库位布局研究

为缩短堆垛机在巷道堆垛式立体车库内运行时间、顾客等待时间,提高立体车库效率,提出了一种集束搜索算法,用于优化堆垛机运行路径.通过对实体运行立体车库的分析,建立了立体车库排队等待的数学模型,再结合实际车库库位布局,以堆垛机运行距离、顾客平均等待时间和平均等待队长为衡量指标,采用MATLAB软件编写仿真程序,分析对比了在一定库位容量下不同库位布局方式对整体运行效率的影响,并与就近存取原则下各项运行指标进行对比.结果表明:在4层6列库位布局下,立体车库各项运行指标均最低,且使用集束搜索对最优库位进行选择时比就近存储运行距离缩短了约50%,顾客平均等待时间和平均等待队长缩短了约31%和76%.因此,集束搜索在对立体车库选择合理库位布局时有较好的效果.     

基于PLC的立体车库控制系统设计

立体车库已经成为解决停车难问题的重要途径和发展方向,以三层十位的升降横移式立体车库为例,介绍了其工作原理和控制系统的组成,重点叙述了以PLC为核心的控制系统的设计,以及相应的程序设计,实现了立体车库的自动控制。     

基于HPM理论的中心区配建停车库利用率模型

建筑物配建停车库是城市停车设施的主体,提高现有配建停车库利用率与均衡性对缓解中心区停车难具有重要意义。将特征价格模型(HPM)引入静态交通领域,在探讨该模型拓展性与可移植性基础上,首先以建筑物区域位置、建筑物服务用途、车库规模、出入口所在道路等级、停车收费标准、车库周边路内泊位数量为自变量,以单位时段停车库平均利用率为因变量,分别建立线性、半对数、双对数停车库利用率模型。然后应用重庆市解放碑中心区配建停车库数据,分别建立上午、下午、晚间时段中心区配建停车库半对数利用率模型。研究结果表明:影响中心区配建停车库利用率的因素具有一定的动态性,建筑物区域位置、服务用途、停车库周边路内泊位数量为最主要因素,且停车库周边每10个路内泊位会对停车库利用率产生1%~7%的竞争性影响。最后结合模型回归数据,从规划、管理、停车行为等方面提出提高中心区配建停车库利用率与均衡性的措施与建议。     

可充电混合立体公交车库结构设计及控制系统

针对现代城市停车难以及新能源车辆充电不便的问题,以巷道堆垛式车库为基础设计了一种具有充电功能的混合立体公交车库,车库包括车辆识别系统、停车系统、控制系统、充电系统以及人机交互系统五部分。首先从整体结构和工作原理介绍本文所设计的车库;然后对车库的二层可升降停车单元进行了设计并对支撑装置进行分析。随后根据存取车流程以及具体工作环节对混合立体车库控制系统所包括的硬件和软件进行了设计;最后搭建了混合立体车库的样机,通过对车辆模型的存取证明了此设计的可行性。结果表明此设计充分利用了空间,提高了装置的停车数量,安装相应充电系统丰富了立体车库的功能。所设计的车库不仅有较高的自动化程度而且车库的各组成结构稳定可靠。投入生产使用后能有效解决城市面临的停车难和充电不便的问题。     

两阶段混合算法的立体车库车位分配建模与仿真

针对自动化立体车库车位分配时顾客排队队长过长以及堆垛机能耗过高等问题,以减少顾客平均排队队长、堆垛机运行能耗等为目标,在保证车库运行效率前提下,通过介绍神经网络算法和果蝇算法原理与方法,提出基于2阶段混合算法的立体车库车位分配决策模型：第1阶段利用神经网络算法预测顾客停留时间;第2阶段利用果蝇算法实现车位最优分配。以车辆到达间隔时间服从泊松分布情况下建立立体车库数学模型,并以顾客平均等待时间、平均等待队长、平均服务时间、顾客的平均能耗作为立体车库效率指标评价立体车库的性能,采用MATLAB编制仿真程序。通过比较车辆就近分配原则和基于果蝇算法车位分配模型下的效率指标,证明了果蝇算法进行车位分配在保证车库运行效率和降低车库运行能耗上的有效性。     

基于SRD的升降横移式立体车库运行可行性分析

针对现有立体车库运行效率不佳这一现状，对比分析变频调速与开关磁阻电机调速系统（SRD）的调速性能，提出在升降横移式立体车库中应用SRD，并以4 kW开关磁阻电机（SRM）为例，将现有立体车库运行速度提升1．5倍，利用Matlab Simulink进行仿真。仿真结果表明电机响应时间快，调速性能好，符合立体车库发展趋势。根据仿真结果指出，在后期工作中应注意电机控制策略的优化，减少转矩波动，使车库在实际运行中更加快速平稳。