基于巷道堆垛式立體車庫的車輛存取策略算法研究.pdf

1、自動化立體車庫在汽車保有量日益增長和土地資源相當(dāng)緊缺的現(xiàn)代社會發(fā)揮著越來越重要的作用，同時它的出現(xiàn)還在一定程度上縮短了車輛的存取時間，降低了資源的浪費(fèi)。巷道堆垛式立體車庫作為自動化立體車庫的一種，具有泊車位數(shù)量多，安全可靠性高等特點，特別適用于人口比較集中的大型商圈和辦公區(qū)。近幾年來該類型的車庫在國內(nèi)外大中城市的應(yīng)用越來越廣泛，在生活工作節(jié)奏日益加快資源緊缺的今天，如何在該類型車庫運(yùn)營現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低顧客的等待時間和車庫存取車輛的

2、能耗，成為亟待解決的問題。
　　本文以重慶解放碑商圈處某大型巷道堆垛式立體車庫為研究對象，調(diào)研統(tǒng)計了該車庫幾天中從早八點到晚七點間的顧客到達(dá)時刻，應(yīng)用排隊論確定了該車庫車輛存取的排隊模型以及各種排隊指標(biāo)，得出該車庫顧客等待時間長、存取效率低的結(jié)論。鑒于此，針對各時間段內(nèi)對降低顧客等待時間和減少車庫存取能耗需求的不同，提出了優(yōu)化后的主存取策略和輔助存取策略，并根據(jù)該類型車庫的運(yùn)行特點，建立各策略存取時間和能耗的數(shù)學(xué)模型。
　　

3、國內(nèi)外對巷道堆垛式立體車庫存取策略算法的研究較少，主要包括一般路徑搜索算法和傳統(tǒng)的遺傳算法。一般路徑搜索算法搜索速度較慢，特別是在車庫泊車位較多時，存取效率較低。傳統(tǒng)遺傳算法中如果編碼或遺傳參數(shù)選擇不當(dāng)則很難得到最優(yōu)解。結(jié)合巷道堆垛式立體車庫的工作特點，本文采用基于混合編碼和自適應(yīng)交叉變異概率的改進(jìn)遺傳算法，采用雙目標(biāo)優(yōu)化的權(quán)重法實現(xiàn)優(yōu)化的存取策略。傳統(tǒng)遺傳算法中交叉概率和變異概率的確定繁瑣而復(fù)雜，本文采用改進(jìn)后的自適應(yīng)交叉概率和變異概

4、率，提高了算法的收斂效率。利用Matlab遺傳算法工具箱對各策略存取時間和能耗的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真，獲得存取時間和能耗的迭代曲線，以及最優(yōu)的車輛存取路徑和順序。最后將各優(yōu)化策略和隨機(jī)策略的排隊指標(biāo)進(jìn)行對比，驗證各優(yōu)化策略算法的可行性。
　　本文設(shè)計并制作了堆垛機(jī)的物理模型，結(jié)合巷道堆垛式立體車庫整體控制系統(tǒng)的特點，選擇西門子S7-300 PLC為下位機(jī)，結(jié)合PLC的工作原理，確定下位機(jī)的控制方案。利用Step7中的梯形圖語言表示采用